Impact of nonlinear processes on formation of the Kuroshio large meander path in a barotropic inflow-outflow model

Based on a barotropic inflow-outflow model,we examine the formation of the Kuroshio large meander(LM) using conditional nonlinear optimal perturbation(CNOP) method.Both linear and nonlinear evolutions of such perturbations obtained by this method are investigated.The results show that the nonlinear evolution can result in the Kuroshio transition from a straight to LM path,whereas the linear evolution cannot.This implies that nonlinearity plays an important role in the formation of the Kuroshio LM path.The nonlinearity exists as advection in the evolution equations of the perturbation derived from the barotropic inflow-outflow model,namely the nonlinear advection of the perturbation by the perturbation(NAPP).By examining the role of this nonlinearity,we find that the NAPP tends to move the cyclonic eddy induced by the CNOP-type perturbation westward.Together with the beta effect,this offsets part of the eastward advection caused by the interaction between the perturbation and the background flow.Hence,the eastward movement of the cyclonic eddy is significantly weakened,effectively causing the eddy to develop.The sufficient evolution of this cyclonic eddy leads to the formation of the Kuroshio LM.     

1979-2010年我国大陆海岸潟湖变迁的多时相遥感分析

潟湖是重要的海岸湿地类型,具有丰富的自然资源和独特的生态功能。近几十年来,我国的海岸潟湖遭到了极大破坏,因此,开展我国海岸潟湖遥感监测与分析具有重要意义。本文根据1979年、1990年、2000年和2010年的4期共102景多时相遥感影像数据,利用遥感和地理信息系统等技术方法对我国大陆海岸潟湖进行了遥感监测,首次调查统计了我国大陆海岸潟湖的名称、数量、分布、岸线长度和面积信息,并对近31年来我国大陆海岸潟湖的变迁状况进行了分析。结果表明,1979年我国大陆海岸潟湖共计251个,近31年,共消失19个潟湖,其中辽宁省消失15个,广东省消失3个,广西壮族自治区消失1个;1979年我国大陆海岸潟湖岸线总长度为2 692.26km,总面积为1 092.805 5km2,至2010年我国大陆海岸潟湖岸线总长度共减少337.80km,潟湖总面积共减少204.103km2;31年间,我国大陆海岸潟湖的岸线长度和潟湖面积总体均处在持续减少的状态,各省(自治区)也基本符合该规律;1979-2010年间,我国大陆海岸潟湖大部分处在老年期,死亡期潟湖消失19个。     

基于HJ-1A高光谱的黄河口碱蓬和柽柳盖度反演模型研究

碱蓬和柽柳是黄河口湿地典型的盐生植物类型,是多种保护珍禽的主要栖息地,具有景观尺度较小、分布广且多混生的特点。应用覆盖黄河口北部潮滩的HJ-1A高光谱遥感影像,基于现场测量的端元光谱和从遥感影像中使用顺序最大角凸锥法(SAMCC)自动提取的端元光谱,应用线性光谱分解法(LSU)、正交子空间投影法(OSP)、匹配滤波法(MF)、最小能量约束法(CEM)和自适应一致估计法(ACE)5种不同光谱解混方法进行混合像元光谱解混,对比两种方法得到的端元光谱分别对碱蓬和柽柳盖度的反演能力,并给出相应的反演模型。结果显示:(1)现场测量端元光谱取得了较好的碱蓬和柽柳盖度反演结果,其中应用LSU方法的光谱解混结果与现场测量盖度的决定系数对于碱蓬和柽柳分别达到了0.88和0.95;(2)两种端元获取方式的光谱解混结果中,LSU和OSP方法均获得了较高的相关性,ACE解混方法的相关性都最低;(3)SAMCC方法提取端元光谱对柽柳的分解结果与现场测量盖度的相关性远高于碱蓬。     

吉尔吉斯斯坦布丘克造山型金矿床：来自流体包裹体、H- O- S同位素证据

吉尔吉斯斯坦北天山构造带的矿床学数据缺乏,制约了天山造山带境内外成矿对比。布丘克金矿床位于吉尔吉斯斯坦北天山构造带中部。金矿体为石英复脉,呈带状发育于NWW向韧性剪切带中。矿体倾向SSW,倾角60°～70°,赋矿围岩主要为侵入于早古生代变质碎屑杂岩中的正长斑岩。布丘克金矿床成矿期石英流体包裹体观察、石英H-O同位素、硫化物S同位素测试结果显示,布丘克金矿床石英脉中包裹体大小集中在2～10μm之间,类型以H₂O-CO₂型、富CO₂型、水溶液型包裹体为主,成分以富CO₂、含CH₄为特征。成矿流体具有中温(200～320℃)、低盐度(3%～7%NaCl_eqv)特征;石英δD_V-SMOW值介于-108.1‰～-90.2‰之间,δ¹⁸O_流体值介于4.86‰～9.26‰之间;黄铁矿δ³⁴S分布在0‰左右(-0.9‰～1.6‰)。综合本文数据、矿床地质特征、区域地质资料,本文认为布丘...     

基于高速公路气象监测数据分析的浓雾预报指标

利用京秦高速公路沿线交通气象监测站实况资料,通过对84个站次的浓雾雾生和雾消各气象要素变化特征进行分析,归纳出高速公路沿线浓雾和强浓雾天气雾生雾消的预报指标。爆发性强浓雾期间能见度少波动,在能见度爆发下降前,温度下降过程中的小幅上升对能见度突然下降有很好的指示作用;相对湿度在能见度爆发下降前1 h内达到80%以上。一般性强浓雾大多数出现在温度波动之后继续直线下降期间;在500 m浓雾出现15 h之前空气相对湿度达90%以上,能见度达50 m之前相对湿度基本达饱和状态。浓雾消散主要有两个方面,因冷空气造成的雾消,预报应着眼于冷空气前锋影响高速公路所在区域的时间;而由辐射升温造成的雾消,预报应着眼于对天空状况和升温速度的判断。     

西藏气象指数通用计算系统

利用人机交互方式定义气象指数计算公式,设计了西藏地区常用气象指数计算系统。该系统在统一的操作界面上定义和读取输入气象数据,包括数值预报、实况数据、预报产品等数据及站号、经度、纬度和时间信息,将相应的数据以浮点数代入公式,并支持加、减、乘、除、乘方等数学运算符,三角对数、绝对值等数学函数,且、或、否等逻辑函数,≥、＞、≤、＜、=等判断运算符及自定义的分段函数,能够完成多项气象指数的计算,数据均以通用的MICPAS格式交互存储,在统一的平台上管理气象指数及产品制作,无需预报和服务人员编程即可实现新的气象指数。     

C波段雷达在新疆区域数值预报系统中的应用初探

基于新疆区域数值预报系统（Desert Oasis Gobi Rapid Analysis Forecast System,下称DOGRAFS）,开展了同化C波段雷达资料对2010年10月6日发生在新疆的一次强降水过程预报结果影响的试验分析。其中设计包括不同化任何资料、同化常规资料、同化雷达反射率因子、同化雷达径向风、同时同化反射率因子和径向风五组试验,重点分析了雷达资料同化对此次天气过程降水、温度以及风速模拟效果的影响。结果表明：（1）同化雷达径向风和同时同化径向风和反射率因子相对于其他三组试验,对降水预报的TS和ETs评分更高;（2）相对于其他三组试验,同化雷达径向风和同时同化径向风和反射率因子对模式垂直方向上的温度、风速预报偏差具有一定的改善效果;（3）对于地面2 m温度和10 m风速而言,同化常规观测资料比其他四组试验预报的平均偏差和均方根误差更小;其它四组试验误差相当,差别不明显,表明同化雷达对近地面层温度和风的影响不明显。本研究旨在探索C波段雷达观测资料在新疆区域数值预报系统中的适用性,为今后雷达观测资料在业务系统中的应用提供参考。     

Analytical investigations of quasi-circular frozen orbits in the Martian gravity field

Frozen orbits are always important foci of orbit design because of their valuable characteristics that their eccentricity and argument of pericentre remain constant on average. This study investigates quasi-circular frozen orbits and examines their basic nature analytically using two different methods. First, an analytical method based on Lagrangian formulations is applied to obtain constraint conditions for Martian frozen orbits. Second, Lie transforms are employed to locate these orbits accurately, and draw the contours of the Hamiltonian to show evolutions of the equilibria. Both methods are verified by numerical integrations in an 80 × 80 Mars gravity field. The simulations demonstrate that these two analytical methods can provide accurate enough results. By comparison, the two methods are found well consistent with each other, and both discover four families of Martian frozen orbits: three families with small eccentricities and one family near the critical inclination. The results also show some valuable conclusions: for the majority of Martian frozen orbits, argument of pericentre is kept at 270° because J ₃ has the same sign as J ₂; while for a minority of ones with low altitude and low inclination, argument of pericentre can be kept at 90° because of the effect of the higher degree odd zonals; for the critical inclination cases, argument of pericentre can also be kept at 90°. It is worthwhile to note that there exist some special frozen orbits with extremely small eccentricity, which could provide much convenience for reconnaissance. Finally, the stability of Martian frozen orbits is estimated based on the trace of the monodromy matrix. The analytical investigations can provide good initial conditions for numerical correction methods in the more complex models.