基于Delft3D模型的风暴潮增减水模拟研究——以“9711”号台风为例

为了精确模拟"9711"号台风期间风暴潮增减水过程,考虑耦合作用下的非线性,利用Delft3D建立三维天文潮和风暴潮耦合模型,利用实测数据进行了验证,探究了台风经过日照港时风暴潮增减水过程。结果表明:(1)"9711"号台风引起的风暴潮增减水位呈现周期性变化,其变化周期与天文潮周期相近;(2)风暴潮期间,日照港西南侧海域增减水幅度较大,增水时,NE流向与SW流向的潮流在该区域相遇叠加,使增水幅度加重,减水时,该区域潮流由SW向NE流动,使减水幅度加重;(3)非线性引起的水位变化在风暴潮的水位变化过程中起负相关作用。     

基于信息熵与多重分形理论的非均匀流动分析

根据粘土和壤土中非均匀水流运动的示踪试验, 研究了土壤水非均匀流动模式, 并基于信息熵与多重分形理论探讨了多孔介质中流动的非均匀性质.不同土质试验研究的分析结果表明, 各深度信息熵与特征长度具有相反的变化趋势.非均匀流动多重分形特性分析表明, 非均匀流动分布具有很强的自相似性, 但并不是在所有研究尺度范围内都满足标度不变性, 在显色比例相近的情况下, 壤土和粘土中水流运动标度不变性的范围表现出显著的差异.      

南中国海油田独立开发方案讨论

从南海某油田开发方案研究出发,根据目标油田的油藏规模和储量,兼顾周边油田的区域开发需求,确定油田开发思路和钻完井机具、方式的选择方法。详细阐述油田生产处理、油气水输送、原油储存和外输的主工艺流程设计思想,系统论述油田开发主要工程设施的研究思路和方法。在经过初步工程方案筛选后,针对油田独立开发的关键设施———浮式储油生产装置(FPSO)或浮式储油装置(FSO),以改造升级旧 FPSO、旧油轮改造成 FSO 及新建 FPSO 等三个可行的开发方案为基础,确定相应的主工艺流程,从各方案技术优缺点、工期编排及工程投资估算等方面综合考虑,进行油田开发工程方案的最终选择。在此基础上,总结了南中国海油田独立开发方案的研究思路和方法,该方法对于远离陆地的油田开发方案研究具有借鉴意义。     

基于分向引力模型的点轴城市系统双重虹吸效应研究——以沪杭一线(上海—嘉兴—杭州)为例

对引力模型加以分向改进,分析点轴城市系统的双重虹吸效应,结合2007—2016年嘉兴市、上海市、杭州市的相关数据,以沪杭一线为例说明地域间相互作用的演化规律。结果表明:处在点轴城市系统中的某一地域会因其非农产业增长对非农人口增加的高度依赖而深陷来自两大增长极的双重虹吸效应中,一旦非农人口流失,非农产业必将萎缩,导致原本相对其邻域的中心地位弱化和集聚效应丧失。并且,它对双重虹吸效应所产生的抵御作用在一定程度上使其邻域得到了增长。     

极端干旱条件下珠江口东江三角洲咸潮上溯响应规律研究

2021年珠江东江流域遭遇1956年以来最严重干旱,上游控制断面博罗站年均径流较多年平均减少了64.5%。在此极端干旱条件下,2021－2022年枯水期珠江口东江三角洲遭遇了有记录以来的最强咸潮上溯,严重威胁到区域供水安全。本文基于2009－2022年东江三角洲各水厂含氯度数据,利用交叉小波和小波相干分析识别了咸潮上溯与径流、潮汐、外海含氯度及海平面波动等影响因素间的相位关系与共变周期,揭示了极端干旱条件下东江三角洲咸潮上溯的主控因素及含氯度峰值交替变化的原因。研究发现,2021－2022年枯水期东江三角洲咸潮上溯主要影响因素为潮汐与伶仃洋湾内含氯度,其次为外海海平面波动,三种因素对东江三角洲咸潮上溯影响的时间尺度相互交织。5~9 d的周期变化主要受外海海平面波动影响;14.8 d的变化周期主要由大小潮及伶仃洋湾内含氯度控制;28~32 d的周期变化主要影响因素为伶仃洋湾内含氯度。东江三角洲含氯度峰值交替变化的原因主要为伶仃洋湾内含氯度与潮汐间存在相位差 （相关系数r=0.73,显著性水平P<0.01）,并叠加外海海平面波动上升的影响（r=0.31,P<0.01）。本文可为东江三角洲咸潮预报及流域调度提供一定借鉴。     

四川省暖季降水时空分布特征及机理

特殊的地理位置和地形分布造成四川地区降水具有鲜明特色,存在明显的区域差异。利用1998—2017年共20年的高时空分辨率卫星反演CMORPH降水资料,研究四川省暖季（4—9月）降水的时空分布特征,并结合ERA5再分析资料探究其降水的内在机制。研究发现：（1）4—5月降水量偏低,6—8月最多,9月也相对较少。暖季的逐月降水在四川盆地西南部均有一个强降水中心,而6—9月在四川省最南部存在一个强度相当的降水中心,这种分布特征是由高低层大尺度环境场的配置所引起;（2）四川暖季降水峰值出现在夜间至凌晨,但不同月份以及不同区域的降水存在较大的差异,两个夜间降水峰值中心的形成均与地形造成的低层风场辐合以及水汽累积密切相关;（3）位于四川省西部（青藏高原的东坡）有一个相对较弱的午后降水峰值,这是受到两侧的山谷风辐合所致,且受到高低层环境场作用影响其分布区域和强度。     

云微物理过程对黄山云滴谱离散度的影响

利用2008年4—7月、2009年5—8月和2011年5—9月黄山光明顶的云滴谱观测资料,对离散度和体积平均半径之间的关系进行了深入的分析和讨论。结果表明,随着体积平均半径的增大,离散度与体积平均半径之间的相关从正变成负,主要与活化、凝结、蒸发和去活化有关,与以往研究一致。在此基础上,进一步发现负相关比较弱,主要与碰并过程有关。当云雨自动转化阈值函数增大时,碰并增强,离散度与体积平均半径之间的相关性由负转正,且正相关性逐渐增强。碰并导致的正相关削弱了凝结和蒸发导致的负相关。此外,尽管云滴谱出现了双峰谱,但第一档强度(第一档浓度除以总的浓度)仍然可以很好地区分正负相关性。     

大同新生代火山岩浆的快速喷发——来自橄榄石地幔捕掳晶的证据

量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度，对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而，对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束，位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群～0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象，重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究，发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石，结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征，认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外，地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带，表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大，说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右，平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示，橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40～70 km的岩石圈地幔厚度来说，岩浆平均上升速率最快可能超过500 m/d。