基于客观识别的冬季南支槽强度年际变化及其与南方降水的关联性

利用欧洲中心ERA Interim逐日再分析资料,基于南支槽客观识别方法定义了一个南支槽强度指数,并结合格点降水资料,对1980—2019年冬季南支槽强度的年际变化特征及其与中国降水、大气环流和水汽输送的联系进行了研究。结果表明：① 南支槽强度变化主要呈准4年周期。② 赤道中东太平洋海温是影响南支槽年际变化的一个重要因素,与南支槽强度有很强的负相关关系,其中Nino 3区的海温变化对南支槽强度的影响更显著。③ 南支槽偏强年从云南南部到华南一带降水量较常年偏多,其中广东、湖南和江西南部至福建一带降水量较常年偏多30 mm以上;南支槽偏弱年西南至华南一带降水较常年偏少,其中广东、广西东部降水量较常年偏少30 mm以上。④ 南支槽偏强年时存在两支异常水汽输送路径,一支为从赤道以北至10°N,从60°E延伸至菲律宾附近的异常强西风水汽输送带;另一支位于20°N附近,由南支槽的槽前西南气流将孟加拉湾地区水汽输送到我国境内,是冬季西南与华南的主要水汽通道。     

GPS观测数据的建模与仿真

在研究GPS系统的基础上建立了GPS观测数据的仿真模型,编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明,卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律;误差模型反映了观测环境对信号传播的影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数,仿真选择了地面静态和地面低动态的观测数据,这对于论证GPS定轨、导航算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

重锤式拖网取样器模型试验研究

重锤式拖网取样器是对现行常规拖网的技术改进。通过理论模型设计与机械加工试验,研制出了一套重锤机械结构。该机构在拖网取样时利用钢缆拉力蓄积能量拉动内部拉杆,并通过销轴机构释放能量加速冲击芯块,撞击壳体产生巨大的瞬时冲击力,拽动拖网破碎岩石,然后使用复位弹簧使机构复位,重新工作。可以使常规拖网取样器和牵引钢缆更加安全,并大大提高拖网作业的成功率与效率。     

渤海湾流场以及污染物分布的数值模拟研究

以了弄清渤海湾这一具有广阔潮间带典型海域的潮流以及污染物分布状况,采用考虑“窄缝”的二维动边界潮流和对流对涝海湾流场以及污染物分布的浓度场进行了数值模拟研究并应用潮流以及污染物分布的实测模型进行了验证,数值模拟结果与实测符合良好。     

产壳聚糖酶菌株选育及培养条件优化

以假单胞菌Y8．0为出发菌株,分别通过亚硝基胍(NTG),Co^60,UV(紫外)诱变,采用透明圈法筛选,获得了产壳聚糖酶较好的突变菌株假单胞菌Y8,其所产酶活力达到3．0U／mL,酶活力提高近6倍,并具有较好的遗传稳定性。3种诱变方法中,UV诱变效果最好。对假单胞菌Y8产壳聚糖酶培养条件进行研究,得到1个比较优化的培养条件为：pH值6．5,温度32℃,壳聚糖3g／L,酵母膏0．3％,培养时间3d。不同金属离子及不同诱导物对酶合成的影响表明：Fe^2 ,Mg^2 激活作用显著。而Zn^2 ,Mn^2 则具有一定的抑制作用,壳聚糖和氨基葡萄糖对壳聚糖酶的产生都有较好的诱导作用。     

波浪作用下渤海湾近岸海域污染物的输移扩散规律

用物理模型实验和数学模型计算相结合的方法,研究了均匀缓坡岸滩上,规则波及不规则波浪作用下形成的沿岸流及其对岸边排放污染物输移扩散的影响。针对渤海湾的地形和主要波浪方向,研究了渤海湾主要排污口附近单纯波浪以及波浪、潮流共同作用下近岸海域内流动速度分布与相应污染物输移扩散规律。结果表明,在渤海湾近岸海域(一定范围内),污染物输移扩散受到波浪作用的影响,表现为平行岸线方向。波浪作用使得远离污染物排放口的滩涂受污染的影响增大。     

圆形数值波浪水池斜向和多向入射波浪模拟研究

为了研究斜向入射波浪,基于三维不可压缩两相流模型,开发了一套圆形数值波浪水池数值模型。在圆形波浪水池中,通过源项造波法成功生成了任意入射方向的波浪,并且利用人工摩擦项模拟阻尼区以数值耗散反射波浪。模型基于嵌入式多块网格体系,采用FVM法(finite volume method)离散Navier-Stokes方程,VOF法(volume of fluid)追踪自由水面。试验结果表明,斜向入射波浪的模拟结果与理论值基本一致,圆形波浪水池在模拟斜向入射波浪时,有效区域的面积较传统波浪水池显著增大,而且有效区域受波浪入射角度的影响也较小。同时,通过叠加多列斜向入射波浪,模拟出了多向交叉波列,并通过与理论结果对比,发现其具有较高的精度。     

基于CA与AO的区域土地利用变化模拟研究——以三峡库区为例

运用元胞自动机(Cellular Automata)与AO(ArcObject) 相结合的方法, 在VB 环境下编程来 进行三峡库区地类变化模拟研究。以1995 年和2005 年的土地利用图为基础数据, 比较研究期各 地类的变化数量与方向以确定地类转换之间的优先级, 然后确定地类的转换概率。研究结果表明 此方法便于理解与操作, 同时模拟精度高; 预测结果说理性强, 其结果显示三峡库区城镇建设用 地增加, 耕地面积减少, 水域的面积在增加。其预测结果可以指导库区的土地利用规划, 为库区有 效土地管理提供参考。     

南海北部冬季和夏季浮游哲水蚤类群落

根据2004年2月10日-3月6日(冬季)和8月26日-9月6日(夏季)在南海北部的两个航次中用浮游动物大网垂直拖网采集的浮游动物样品,对该海域的浮游桡足类群落进行分析。结果表明,共发现哲水蚤类70种,冬季航次62种,夏季航次62种,种类的季节变化不大。在海洋站位,每个站位出现的哲水蚤类为4-41种,近岸的站位出现的种数少,向远海逐渐增多。哲水蚤总丰度冬季为10-353个/m3,夏季为13-205个/m3,从近岸到远海减少。哲水蚤生物量干重冬季为0.80-33.39mg/m3,夏季为0.64-5.81mg/m3,从近岸到远海减少。种类多样性指数采用香农-威弗指数,冬季为0.80-4.39,夏季为2.12-4.66,在近岸较低,远海较大。优势度大于2%的种被认为是优势种。冬季的优势种为:中华哲水蚤(Calanus sinicus)、小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)、狭额真哲水蚤(Subeucalanus subtenuis)、弓角基齿水蚤(Clausocalanus arcuicornis)、长尾基齿水蚤(Clausocalanus furcatus)、达氏波水蚤(Cosmocalanus darwini)。夏季的优势种(类)为:微刺哲水蚤(Canthocalanus pauper)、小哲水蚤(Nannocalanus minor)、狭额真哲水蚤、亚强真哲水蚤(Subeucalanus subcrassus)、小拟哲水蚤、锥形宽水蚤(Temora turbinata)、柱形宽水蚤(T.stylifera)、异尾宽水蚤(T.discaudata)。这些种在各个站位占总丰度的15%-92%(平均为48%)。优势度大于5%的种有中华哲水蚤、小拟哲水蚤、狭额真哲水蚤、锥形宽水蚤、异尾宽水蚤,各种的丰度(除狭额真哲水蚤外)从近岸向远海降低。在远海深水的站位,出现了热带暖水种乳点水蚤属的腹突乳点水蚤(Pleuromamma abdominalis)、瘦乳点水蚤(P.gracilis)和粗乳点水蚤(P.robusta)。哲水蚤目种丰富度、桡足类丰度、多样性指数、优势种丰度从近岸到远海的变化趋势,反映了桡足类群落从近岸到远海的演替。     

Study of A Geo-Acoustic Model of Gas-Bearing Sediment and Its Application in Sediment with Low Acoustic Velocity

A new geo-acoustic model for gas-bearing sediment is proposed based on the work of Dvorkin and Prasad, and Biot theory. Only five geophysical parameters: sediment mineral composition, free gas saturation, tortuosity (also known as the structure factor), permeability, and porosity, are considered in the model. A benefit of this model is that we need only five parameters instead of ten parameters in the Biot’s formulas for acoustic velocity and attenuation calculation. Here the model is demonstrated with the in-situ experimental data collected from the Hangzhou Bay, China. The results of this study suggest that free gas content in sediment is the most critical condition resulting in a low acoustic velocity (compressional wave). The respective contributions of the other four parameters in the model are also discussed.