An Efficient Model for Transient Surface Waves in Both Finite and Infinite Water Depth

A numerical model is developed to simulate fully nonlinear extreme waves in finite and infinite water-depth wave tanks. A semi-mixed Eulerian-Lagrangian formulation is adopted and a higher-order boundary element method in conjunction with an image Green function is used for the fluid domain. The boundary values on the free surface are updated at each time step by a fourth-order Runga-Kutta time-marching scheme at each time step. Input wave characteristics are specified at the upstream boundary by an appropriate wave theory. At the downstream boundary, an artificial damping zone is used to prevent wave reflection back into the computational domain. Using the image Green function in the whole fluid domain, the integrations on the two lateral walls and bottom are excluded. The simulation results on extreme wave elevations in finite and infinite water-depths are compared with experimental results and second-order analytical solutions respectively. The wave kinematics is also discussed in the present study.     

极限波浪运动特性的非线性数值模拟

利用时域高阶边界元方法建立了模拟极限波浪运动的完全非线性数值模型,其中自由水面满足完全非线性自由水面条件.采用半混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runge-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势,同时应用镜像格林函数消除水槽两个侧面和底面上的积分.研究中利用波浪聚焦的方法产生极限波浪,并且在水槽中开展了物理模型实验,将测点试验数据与数值结果进行了对比,两者吻合得很好.对极限波浪运动的非线性和流域内速度分布进行了研究.     

无限水深聚焦波完全非线性数值模拟

基于势流理论提出一种新的高阶边界元方法对无限水深的聚焦波浪进行完全非线性数值模拟.自由水面满足完全非线性边界条件,模拟波浪的非线性效果可以达到更高阶.利用镜像原理,建立一种全新的格林函数应用到无限水深的数值波浪水槽中,以致于两无限深水槽侧壁的积分可以被排除.为了产生相应的入射波和吸收出流波浪,一个由点源组成的造波装置被布置于计算域内,同时人工阻尼层被用来吸引出流波浪,由波浪聚焦的方法得到极限波浪.通过开展线性和完全非线性聚焦波浪的数值实验及与理论解对比,验证本数值模型可以用来模拟无限深水域的极限波浪,且在出流边界没有反射.     

Nonlinear numerical simulation on extreme-wave kinematics

A fully nonlinear numerical model based on a time-domain higher-order boundary element method (HOBEM) is founded to simulate the kinematics of extreme waves. In the model, the fully nonlinear free surface boundary conditions are satisfied and a semi-mixed Euler-Lagrange method is used to track free surface; a fourth-order Runga-Kutta technique is adopted to refresh the wave elevation and velocity potential on the free surface at each time step; an image Green function is used in the numerical wave tank so that the integrations on the lateral surfaces and bottom are excluded. The extreme waves are generated by the method of wave focusing. The physical experiments are carried out in a wave flume. On the horizontal velocity of the measured point, numerical solutions agree well with experimental results. The characteristics of the nonlinear extreme-wave kinematics and the velocity distribution are studied here.     

贻贝抗菌肽的研究进展

抗菌肽是一类广泛存在于整个生物界中的双亲性小分子碱性多肽,是生物体固有免疫的关键因子之一.自Steiner等在天蚕(Hyaophora cecropia)中发现世界上第一个抗菌肽-天蚕素(Cecropin)后,到目前为止,在各种生物中总共发现了1 200多种抗菌肽.     

基于民用航空规章的结冰气象条件探测数据分析方法

我国极度缺乏结冰气象条件中的云层数据,我国民用航空规章第25部附录C结冰条件只能复制于美国航空规章,对飞行探测得到的结冰云层数据进行附录C符合性分析的方法也少有研究。附录C结冰条件形成于20世纪40年代末,当时的探测手段与如今采用先进探测仪器所获取的数据形式有很大差异,因此首先明确附录C结冰条件参数的具体定义,根据当前探测仪器测量数据的高分辨率特性,对数据处理与分析方法进行研究。最后基于该方法对安庆结冰气象探测数据进行了分析,从分析结果看,该方法能够清晰呈现所探测结冰云层的结冰条件基本特征及其与附录C的符合性程度。     

海南省三亚湾和榆林湾海水中叶绿素a浓度、总细菌和大肠杆菌的丰度与分布

1996 年8 月在海南省三亚湾和榆林湾对海水中的叶绿素a 浓度、总细菌和大肠杆菌的丰度进行了检测。结果表明叶绿素a 浓度和总细菌丰度以三亚河口和榆林湾内港为最高, 离岸逐渐降低。三亚河口和榆林湾内港的叶绿素a 高浓度 (分别超过10 μg/dm 3 和5 μg/dm 3)、高的总细菌丰度(均达4×106个/cm 3) 和三亚河口高的大肠杆菌丰度(达11 000 个/dm 3) 表明其水体已呈现富营养化, 这主要是由生活污水通过三亚河对河口和内港的污染造成的。要保证三亚市旅游业的可持续发展, 应加强对三亚河、榆林内港及海滨区环境和水质的监控与管理     

我国海洋经济高质量发展的研究热点、前沿和展望 ——基于CiteSpace知识图谱的量化分析

为科学、合理和有效地推进我国海洋经济高质量发展及其政策制定,文章基于中国知网（CNKI）数据库,采用CiteSpace软件,分析我国海洋经济高质量发展的研究热点和研究前沿,并提出展望。研究结果表明:我国海洋经济高质量发展研究领域已形成经济效率、海洋资源和海洋产业等研究热点,海洋经济效率和海洋生态效率测算以及海洋资源与海洋环境之间的动态关系等成为我国海洋经济高质量发展的研究前沿;在加快建设海洋强国的背景下,亟须从构建海洋经济高质量发展综合评价体系、探索创新驱动海洋经济高质量发展机理、提出海洋经济高质量发展具体实现路径和检验海洋经济高质量发展政策有效性4个方面,进一步深化海洋经济高质量发展研究。     

我国典型季风海洋性冰川区雪坑中主要阴、阳离子的来源

运用海盐示踪法、相关分析、趋势分析等方法,对我国两处典型季风海洋性冰川(海 螺沟1 号冰川和白水1 号冰川) 积累区雪坑主要化学离子来源进行了综合分析,结果表明： 两冰川区除Na⁺ 是海洋源外,其他离子主要是非海洋源;Cl^-、NO₃ ^-、SO₄ ^2- 、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺ 非 海洋源所占的比重,在海螺沟1 号冰川依次为52%、99%、100%、98%、99.9%、83%,白水 1 号冰川依次为68%、99%、100%、98%、99%、59%;分析认为,海螺沟1 号冰川离子的非 海洋源主要是大气环流远源物质和高原面物质输入,而白水1 号冰川除上述来源外,冰川区 近源物质输入对离子浓度贡献很大。两冰川区各离子具体来源存在较大的差异性并且阴、阳 离子来源的共源性较低,其主要原因是：(1) 冰川区内局地环境的差异,比如岩性、山谷风系 统、地形地貌等;(2) 两冰川区离子淋溶作用强度的差异,分析认为,海螺沟1 号冰川离子淋 溶作用较强;(3) 不同离子的来源方式、沉降方式、自身化学特征以及沉积后过程不同所致。     

对橄榄石相变形核率的估算

地幔主要矿物橄榄石［(Mg089Fe011)2SiO4］的相变与深源地震的解释以及俯冲带和周围地幔的相互作用相关. 其中,形核率和长大率是刻画其相变动力学的两个重要参数. 因为实验技术的原因,目前人们还没有基于实验数据给出橄榄石的形核率. 本文首先通过对挤碰物理图像的分析,对边界形核情形的相变动力学理论中表征挤碰程度的无量纲参数进行了修正. 在此基础上,根据已有的实验资料,首次对橄榄石相变的形核率进行了估计. 通过对形核率数据的拟合,可以得到形核率参数K0和γ1/3. 得到两个形核率参数的变化范围分别为K0=55×1021～87×1027s-1·m-2·K-1,γ1/3=0～020 J·m-2,最佳拟合值为：K0=69×1024s-1·m-2·K-1,γ1/3=016 J·m-2.