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Wave effect on the ocean circulations through mass transport and wave-induced pumping

The wave Coriolis-Stokes-Force-modified ocean momentum equations are reviewed in this paper and the wave Stokes transport is pointed out to be part of the ocean circulations. Using the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts 40-year reanalysis data (ERA-40 data) and the Simple Ocean Data Assimilation (SODA) version 2.2.4 data, the magnitude of this transport is compared with that of wind-driven Sverdrup transport and a 5-to-10-precent contribution by the wave Stokes transport is found. Both transports are stronger in boreal winter than in summers. The wave effect can be either contribution or cancellation in different seasons. Examination with Kuroshio transport verifies similar seasonal variations. The clarification of the efficient wave boundary condition helps to understand the role of waves in mass transport. It acts as surface wind stress and can be functional down to the bottom of the ageostrophic layer. The pumping velocities resulting from wave-induced stress are zonally distributed and are significant in relatively high latitudes. Further work will focus on the model performance of the wave-stress-changed-boundary and the role of swells in the eastern part of the oceans.     

基于数值模拟的渤海海域地震海啸危险性定量化研究

根据地震海啸产生的条件,结合渤海海域的地形特征、地质构造、地震学特征和历史地震及海啸记录对渤海海域潜在的地震海啸进行了数值模拟研究。分析了渤海可能引发地震海啸的震源区域,讨论了渤海发生海啸灾害的可能性。文中通过数值模拟再现了渤海历史上几次规模较大的地震事件可能引发的海啸情景,研究分析了可能的地震海啸在渤海及周边海域的传播过程及波动特征.地震海啸传播模型采用基于四叉树原理的自适应网格加密技术,有效解决了局部分辨率与计算效率之间的矛盾。数值计算包括地震海啸产生及传播过程。利用该模型对渤海潜在的地震海啸进行了数值计算,基于数值计算结果定量阐述了渤海海域潜在地震海啸对渤海局部岸段及北黄海沿岸的影响,给出了渤海可能地震海啸危险性划分;研究结果将为我国海啸危险性分析和海啸预警技术研究工作提供技术支持。     

急性低氧胁迫对卵形鲳鲹选育群体血液生化指标的影响

本文研究了水环境急性低氧胁迫对卵形鲳鲹Trachinotus ovatus选育群体血液生化指标的影响。实验设计了急性低氧试验组和对照组,每组3个平行。结果显示,急性低氧胁迫后选育群体的血清离子含量与对照组相比都有不同程度的升高,其中钠、氯、钙浓度与对照组相比差异显著(p0.05),铁浓度极显著高于对照组(p0.01);血清蛋白、尿酸、肌酐、血脂、血糖等指标的差异较大,其中尿酸、肌酐极显著高于对照组(p0.01),总蛋白、总胆固醇显著低于对照组(p0.05);血清中肌酸激酶含量极显著高于对照组(p0.01),肌酸激酶同工酶显著高于对照组(p0.05),γ-谷氨酰转肽酶含量显著低于对照组(p0.05);其他指标均有不同程度的升高或降低,但差异不显著。研究表明,急性低氧胁迫造成卵形鲳鲹鳃、肾、心脏和肝脏损伤,免疫力下降。     

始新统油气系统:泰国湾东北部油气勘探新层系

泰国湾区域经历了前裂谷期、裂谷期、裂后期的构造演化阶段,形成了多个裂谷盆地。泰国湾区域东北部在渐新世经历了一次明显构造反转,较泰国湾区域大部分地区强烈。通过对比区内钻井,结合地震解释,对该区的沉积特征和构造演化进行了分析,认为这次反转构造导致了反转构造带上构造、沉积特征与邻区有较大的不同。由于这次反转构造,泰国湾东北部在新层系发育新类型的油气系统,即深部的始新统油气系统:烃源岩为中始新统湖相泥岩,储层为上始新统-渐新统三角洲相砂岩,盖层为下中新统三角洲前缘相泥岩和上中新统以上的海相泥岩。该油气成藏系统已被钻井钻遇油气显示,是本区有效油气成藏系统。     

中国近海海平面变化与ENSO的关系

利用中国沿海台站潮位和中国近海及赤道太平洋的卫星测高、海表温度、风及气压资料,分析了中国近海海平面变化与ENSO的关系。分析结果表明:中国沿海海平面季节变化受ENSO影响明显,在厄尔尼诺事件期间,中国沿海海平面Sa分潮的振幅明显减小,其中年振幅的历史极小值均出现厄尔尼诺年,不同区域历史极小值出现的年份不同;另外,中国沿海Sa分潮的振幅对厄尔尼诺事件的响应与其强弱有关,在强事件中,响应区域和幅度较大,弱事件中,响应区域和幅度偏小。在厄尔尼诺年,中国沿海海平面多低于相邻年份,并且其年际变化存在明显的2~3a、4~7a、准9a、11a和准19a的周期,其中4~7a的周期在冬春季节震荡最显著,其震荡幅度接近2cm。中国近海海平面与赤道东太平洋区域的海表温度年际变化之间存在反相关关系,其相关系数为-0.42;同时与Nio4和Nio3.4指数序列也呈现反相关关系。针对典型的1997/1998年尼诺事件发生前后的风场和气压场分析发现,尼诺发生前的冬半年,冬季风偏强,气压梯度加强,中国沿海海平面偏低;到了厄尔尼诺的盛期,出现较强的南风异常,气压梯度反向,季风转向,过渡到了厄尔尼诺事件的衰减期,为拉尼娜事件做准备,此时海平面偏高。     

船舶海平面气压观测资料质量控制

随着数值预报模式不断发展,各类观测资料在数值模式中发挥着越来越重要的作用,船舶观测资料是海上3类观测系统 (卫星、飞机、船舶) 资料之一。为了保障船舶观测资料质量并有效地应用于数值模式,该文依据船舶观测资料的时空分布特征,以及2011年1月和7月T639分析场与观测资料对比分析结果,建立了一套船舶海平面气压资料质量控制方案,包括要素极值范围检查、缺测和冗余资料剔除、背景场一致性检查、测站黑名单建立等,并将该方案应用于2011年2月、6月、8月的观测资料。结果表明:船舶观测资料在时间上不连续且空间分布不均匀,会影响时间一致性检查和空间一致性检查质量控制效果;船舶海平面气压观测资料在所有观测要素中资料量最大,但其缺测和冗余资料量约占50%;黑名单资料的质量控制方案能够有效识别和剔除黑名单资料,且有利于对各测站的检查与维修工作;由于五大湖和大奴湖地区地形高度的影响,在背景场一致性检查过程中需对这些区域的背景场资料进行订正。     

相控阵雷达扫描方式对回波强度测量的影响

有源数字阵列雷达的波束设计非常灵活,可变的波束宽度和多波束模式不仅可以满足不同任务的观测需求,还可有效节约扫描时间,但阵列天线参数随波位改变的特性对相控阵天气雷达回波强度的精确定标提出了挑战。2013年4—6月,中国气象科学研究院与安徽四创电子股份有限公司联合研发的X波段一维有源相控阵天气雷达 (X-PAR) 进行了装配后的首次测试观测。对比该雷达与相同位置的C波段双线偏振雷达 (C-POL) 观测资料发现,X-PAR不同宽度的扫描波束均能取得较合理的观测资料。但由于各模式的雷达方程及其标定方法不尽相同,并受到阵列天线照射体积、展宽波束和发射增益的影响,造成X-PAR回波强度存在一定的测量偏差。结合天线参数分析和实际数据统计将测量偏差订正至±1 dB内,为雷达的进一步调试和改进提供了依据。