Practical implementation of Hilbert-Huang Transform algorithm

Hilbert-Huang Transform (HHT) is a newly developed powerful method for nonlinear and non-stationary time series analysis. The empirical mode decomposition is the key part of HHT, while its algorithm was protected by NASA as a US patent, which limits the wide application among the scientific community. Two approaches, mirror periodic and extrema extending methods, have been developed for handling the end effects of empirical mode decomposition. The implementation of the HHT is realized in detail to widen the application. The detailed comparison of the results from two methods with that from Huang et al. (1998, 1999), and the comparison between two methods are presented. Generally, both methods reproduce faithful results as those of Huang et al. For mirror periodic method (MPM), the data are extended once forever. Ideally, it is a way for handling the end effects of the HHT, especially for the signal that has symmetric waveform. The extrema extending method (EEM) behaves as good as MPM, and it is better t     

新疆地区地震目录最小完整性震级和台网科学布局研究

地震目录的最小完整性震级M.是地震学中最基础、最重要的研究内容之一,也是地震观测台网效能评估的关键.本文对构造活动剧烈、地震活动水平高、台站地理分布复杂的新疆地区开展M研究,试图为该地区的地震危险性评估和台站科学布局等研究提供参考资料.基于新疆地震台网发展的5个阶段划分,采用基于G-R关系的交互式分析方法,研究了M.的...     

Numerical studies of upwelling in coastalareas of the East China Sea——Ⅰ The tide-induced upwelling

ＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｏｆｕｐｗｅｌｌｉｎｇｉｎｃｏａｓｔａｌａｒｅａｓｏｆｔｈｅＥａｓｔＣｈｉｎａＳｅａ－ⅠＴｈｅｔｉｄｅ－ｉｎｄｕｃｅｄｕｐｗｅｌｌｉｎｇＬｕｏＹｉｙｏｎｇ,ＹｕＧｕａｎｇｙａｏ,ＨｕａｎｇＺｕｋｅ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃ...     

桐柏山L构造岩的构造特征与形成环境探讨

桐柏山太白顶、殷店和天河口一带,发育有大量的L构造岩,拉伸线理极其发育,面理较弱,线理产状向南东东倾伏,倾伏角为1°～20°。桐柏山L构造岩具有以下主要特征：在三维空间上,L构造岩强烈发育杆状构造,这种“杆”状构造是由大量沿X轴方向定向排列连在一起的椭球体矿物构成的,其变形机制主要为石英的颗粒边界迁移和长石的位错蠕变,形成的平均压力为0.59GPa,平均温度为550 ℃～600 ℃,形成于中-高温-中压环境,变质相为高绿片岩相到低角闪岩相,形成深度大致在15～20 km,属于中地壳的产物。L构造岩在桐柏山的发现可能反映了桐柏山造山带中桐柏杂岩岩块相对两侧榴辉岩岩片具有近东西向挤出构造的特征。     

胶州湾沉积物中有机硫来源及成因机制的研究

有机硫是海洋沉积物中重要的硫形态,其中成岩有机硫对有机质保存和微量元素形态具有重要影响。利用化学提取及硫稳定同位素研究了胶州湾沉积物中碱可提取的腐殖酸硫(HA-S)、富里酸硫(FA-S)以及铬不可还原有机硫(non-CROS)的垂直分布、来源及形成机制。结果表明,non-CROS、HA-S以及FA-S的含量范围分别为19.1~52.6、3.35~7.82和27.3~38.6μmol/g,均处于其他许多近海沉积物中含量的低值区,且3者均为海洋生物有机硫和成岩有机硫的混合物。HA-S和nonCROS以海洋生物有机硫为主,其份数分别为65%~68%和67%~77%,而FA-S则以成岩有机硫为主(54%~73%)。相对于生物有机硫,成岩有机硫更易被碱和酸性Cr(Ⅱ)溶液提取,因此腐殖质硫和non-CROS都不能全面反映沉积物中有机硫的组成和来源。黄铁矿和腐殖质中成岩有机硫含量随深度的同步增加表明黄铁矿形成并未明显地竞争性抑制有机质硫化。     

空心块体水沙动力及泥沙淤积特性研究

空心块体具有良好的阻水和促淤功能,近年来被广泛用于生态修复工程。本文结合水槽试验及Flow-3D数值模拟,分析了开敞型和半封闭型空心块体的阻水效应和泥沙淤积特性。结果表明：空心块体的开孔率对内部水流流速、紊动强度起主导作用,开孔率较小的半开敞型空心块体减速、制紊效果更强;开敞型和半封闭型空心块体近底层悬沙浓度分别增大56%和75%,两者均有利于促进泥沙在块体内部淤积,近底层水流紊动越强,泥沙淤积形态差异越大;空心块体所营造的低流速、泥沙微淤、内外连通的水沙环境是大型底栖生物的生境需求,半封闭型空心块体内部的低紊动水流结构更有利于大型底栖生物的栖息、繁衍。     

基于转录组测序技术对调控毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）白化体征关键基因的研究

毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）因其皮肤中的白色斑块分布杂乱抽象而得名,同时也由于其白色斑块的形成无规律性和稀缺性,属于名贵的小丑鱼,因此,解析毕加索小丑鱼的皮肤白斑形成机制,可以为毕加索小丑鱼的人工育种提供理论依据。在本研究中,我们对3种体色毕加索小丑鱼的背鳍和臀鳍之间的身体相同部位3种色块（黑色、黄色、白色）的皮肤进行进行了转录组测序。研究结果显示,与黄色和黑色皮肤组织相比,在白色皮肤组织中存在大量差异表达基因。其中与黑色素产生相关的信号通路（例如黑色素生成、Hedgehog信号通路和Wnt信号通路）中的基因在白色皮肤组织中呈下调表达趋势。进一步对3种颜色皮肤组织中参与黑色素生成途径的基因进行详细分析,发现上游调控基因（如ednrba和mitfa）表达量从黑色到黄色至白色皮肤组织中逐步下调,但下游参与黑色素合成的核心基因（包括tyr、tyrp1b和dct）则在白色皮肤组织中表达出现显著下调。最后,本研究通过荧光定量PCR验证了转录组数据的可靠性。本研究结果将为今后人为干扰基因表达从而达到调控小丑鱼体色提供理论依据。     

On the recovery of surface wave by pressure transfer function

Except the commonly selected pressure transfer function derived from the linear wave theory, a previous study on the pressure transfer function for recovering surface wave from underwater pressure transducer suggested that the pressure transfer function is a function of frequency parameter only. With careful analysis, this study showed that the pressure transfer function should include a transducer submergence parameter as that given by the linear theory. It was found that the previously suggested empirical formula should be restricted to measurements with the pressure transducer close to the surface; otherwise overestimation of wave height would result. Field measurements were carried out with an acoustic wave gauge and a synchronized pressure transducer located at various depths with submergence parameter close to 1 (near the sea floor). It was shown that the previous one-parameter empirical formula might overestimate the significant wave height by more than 30%. This study found that with deep-water wave bursts excluded, the transfer function based on the linear wave theory provided a fairly good estimation on the significant wave heights, with an average deviation of 3.6%.     

洪泽湖风生流数值模拟

湖流是湖泊中污染物质扩散，悬浮物沉降及输移等的主要水动力学要素，造成湖水运动的成因机制很复杂，其中风生流是重要形式，本文通过构造一个二维闭边界数值模拟，对不同风情下的洪泽湖湖流流态进行模拟研究，探讨其入流较小，沿岩各闸关闭的枯季情况下的风生流特征。     

CMIP5模式对中国近海海表温度的模拟及预估

基于观测和再分析资料;利用多种指标和方法评估了国际耦合模式比较计划（CMIP5）中21个模式对中国近海海温的月、季节和年际变化模拟能力。多模式集合能够再现气候平均意义下近海海温的空间分布特征;但量值上存在一定的低估。在渤海和黄海;集合平均与观测差别比较明显。在年际尺度上;与观测数据对比;模式模拟海温与Niño3指数相关性较小。中国近海海表面温度在1960-2002年有明显的升高趋势;从2003年开始增温趋缓。评估结果表明;ACCESS1.0、BCC-CSM1.1、HadGEM2-ES、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM、FGOALS-g2、CNRM-CM5-2、INMCM4八个模式对中国近海海温的变化有较好的模拟能力。利用ACCESS1.0、INMCM4、BCC-CSM1.1、IPSL-CM5A-MR、CMCC-CM这5个模式结果对中国近海海温未来的变化进行了预估。在RCP4.5、RCP8.5情景下;未来近100年中国近海海温有明显升高趋势;最优模式多模式集合平均增温分别可达到1.5℃、3.3℃;净热通量变化和平流变化共同促进了东海升温。