南海混合层年循环特征

通过分析Levitus1994版气候平均温盐资料，得到南海混合层的时空分布特征，剖析了混合层浓度及其内部温度的季节变化规律。资料分析表明：季风通风流场调整对南海混合层的时空分布着明显的影响。这种影响的复杂性在于它不但通过海洋表层Ekman效应来影响混合层深度，而且还通过大尺度环流造成的幅散或辐合来限制或促进混合层深度的发展。研究发现混合层深度与混合层内温度存在着如下关系：夏季最大混合层的形成是28℃等温线与混合层底达到相互贴合的过程；冬季最大混合层的形成是28℃水体完全消失并且等温度线与混合层达到相交最多、相交最为垂直的过程，这时对应着冬季南海北部温跃层的通风；大于或等于28℃的水体总是位于混合层以内。     

Freshening of the intermediate water of the South China Sea between the 1960s and the 1980s

Variation in intermediate water salinity in the South China Sea (SCS) between the 1960s and 1980s was studied using historical hydrographic data. The results demonstrate that the water was significantly fresher in the 1980s than in the 1960s, indicating that vertical mixing at intermediate water depth was reduced in the 1980s. This was partially because of the change of the SCS meridional overturning circulation (MOC) connecting local intermediate water with deep water. Data assimilation showed a 0.5Sv (1 Sv=10 6m 3/s) reduction in the strength of the MOC, which is about one third of the mean SCS MOC. Because the SCS MOC is linked to the Pacific Ocean, such an interdecadal variation in the intermediate water SCS may reflect anthropogenic climate change in the world ocean.     

印度洋热带环流圈热盐输运及其对区域气候模态的影响

受季风系统影响,热带印度洋的环流具有明显的季节变化,这在北印度洋尤其明显。但在气候平均态意义上,热带印度洋环流在赤道为东向流动,在赤道以南为西向流动,在东、西部边界分别向南、向北流动,从而与其他大洋类似,形成一个相对闭合的热带环流圈,称之为印度洋热带环流圈。立足于此环流圈,从环流热盐输运及其气候影响等方面,综述了相关的研究,讨论了印度洋热带环流系统与温盐分布和区域主要气候模态的关系。     

基于高度计观测和模式数据诊断南大洋主要锋面与涡旋的特征

锋面和涡旋是南大洋重要的中尺度过程,南极绕极环流(Antarctic Circumpolar Current,ACC)系统中的锋面及其裹携的涡旋构成了能量和物质的东向传播通道,对全球大洋的能量和物质平衡具有重要影响.基于海表高度计和B-SOSE(Biogeochemical Southern Ocean State E...     

基于自振频率的监测预警指标确定方法

强震、极端气候条件和人类活动是滑坡发生的主要诱发因素。这些强扰动会使滑坡的物理参数和软弱结构面力学参数发生变化,从而影响滑坡的有效预警。在监测中如何直接有效分析滑坡在地震及降雨作用下力学参数的变化,是工程中亟需解决的一大难题。提出了地震等强扰动作用下一种新的识别滑坡安全指标的快速评价方法;运用激光测振技术,测定滑坡等不良地质体的自振频率;根据结构动力学理论,基于测得的自振频率,可定量反映出内部结构参数变化。根据简化的滑坡体模型,模拟滑坡在地震或强降雨等条件下潜在滑移面的抗滑应力损失。结果表明：由自振频率可以得到滑坡在受到较大扰动情况下的应力折减系数等监测指标;非接触式的快速监测能快速实现对滑坡体的评价。激光测振技术将会在防灾、减灾和抢险救灾等工程实际中发挥重要作用。     

2004～2011年印度尼西亚贯穿流在望加锡海峡中的年际变化

文章基于2004年1月~2006年11月的"国际努加登沙层结与输运"(international Nusantara stratification and transport,INSTANT)计划以及2006年11月~2011年7月的"印度尼西亚贯穿流观测"(monitoring the Indonesian throughflow,MITF)计划的实测数据,从长时间序列研究印度尼西亚贯穿流的变化。在望加锡海峡中,印度尼西亚贯穿流的周期信号分布非常丰富,涵盖潮汐、季节内、季节和年际信号。对于季节变化,东南季风期间温跃层深度上最大南向流速约为1.0m·s-1,而西北季风期间最大南向流速约为0.8m·s-1。印度尼西亚贯穿流的年际变化与尼诺3.4区指数(NINO3.4)呈正相关,最大相关系数大约在NINO 3.4前1~2个月;水深150m以上,印度尼西亚贯穿流与偶极子模态指数(dipole mode index,DMI)呈负相关,200m以下呈正相关,在时间上较DMI滞后约1~2个月。季节变化的经验正交分解(empirical orthogonal function,EOF)前2个模态方差的总贡献率为97%,其中第一模态为65%,第二模态为32%;年际变化的EOF前2个模态的方差贡献率为90%,其中第一模态为51%,第二模态为39%。季节变化的第二模态和年际变化的第一模态表征赤道印度洋开尔文波模态,该模态的空间结构在垂向会发生相位反转;季节变化的第一模态和年际变化的第二模态表征赤道太平洋罗斯贝波(Rossby waves)的厄尔尼诺与南方涛动(El Ni?o and southern oscillation,ENSO)模态,其垂向的空间结构变化比较一致。     

南海西边界ADCP观测海流的垂直结构

采用多种数据处理方法,分析了南海西南陆架西边界处定点连续观测站上的海流记录。正压潮流的调和分析结果表明该海域以日周期潮流为主,潮流椭圆随深度旋转。去潮后流速垂直结构的奇异值分解(SVD)证实观测点的流速结构存在不同的垂向模态,第一模态对应平均流的变化部分,第二模态含有倾向性变化部分,双日周期变化在各个模态中均较明显。对各观测层流速进行小波分析,进一步发现观测流的频率构成具有垂向变频和同一层次频率漂移的特征。     

岩体裂隙网络非线性渗流特性研究

基于人工交叉裂隙模型,通过室内透水试验,利用电荷耦合元件（CCD）照相机可视化技术,对流体在裂隙交叉点内的非线性流动特性进行研究。建立两种离散裂隙网络（DFN）模型,考虑两种边界条件,改变模型进口和出口之间的压力,直接求解Navier-Stokes（简称N-S）方程,对DFN的非线性渗流特性进行研究。结果表明,室内试验可以观测到与出口3相连的裂隙单元内发生了明显的非线性流动,且通过模型的流量Q和模型两端的压力P具有非线性关系。数值计算结果也表明,在水力梯度J较大时（比如J > 0.1）,通过DFN的Q和P具有非线性关系,而当J较小时（比如J < 10-4）,Q与P线性相关;根据文中的算例,建议利用局部立方定律求解DFN内每条裂隙的渗流特性的临界条件为J ≤10-4;裂隙表面粗糙会造成通过DFN渗流量的降低,但对相对流量误差的影响可忽略不计。     

基于拉格朗日方法的南海自动剖面浮标轨迹模拟系统

南海自动剖面浮标轨迹模拟系统包括高分辨率模式流场、拉格朗日追踪模型和垂向浮标运动参数化方案等三个核心部分。该系统可在南海范围内模拟两类自动剖面浮标:传统自动剖面浮标(停滞深度为1000m,最大下潜深度为2000m)和新型深海自动剖面浮标(停滞深度为距海底500m)。通过对南海现有的6个传统浮标的模拟,该系统可以预测其100d内的漂流轨迹。通过与真实浮标轨迹数据的对比,验证了该模拟系统的准确性。此外,根据该系统,我们初步探讨了深海自动剖面浮标阵列(时空分辨率为2°×2°×30d)在南海内区布放方案的可行性。该模拟系统的建立和完善将有助于对现有传统剖面浮标布放策略进行优化,并对未来深海剖面浮标在南海的推广应用提供初步的理论依据。     

基于Cressman客观分析的南海北部海区数据同化实验

利用POM模式和空间插值法构造的同化方案对南海北部的航次观测资料进行了数据同化模拟.结果表明,数据同化有效兼顾了模式模拟和航次观测,在一定程度上纠正了模式模拟值相对于真实数据的误差;同化结果与模拟结果相比更接近观测值,在航次断面及其附近海域同化结果误差较小;另一方面,由于航次资料站点相对较少,在无观测数据的海域模式同化不是很理想,有待改进.此方法可为南海大型航次及其他资料同化提供一个再分析资料的实验性参考.