夏季东亚地区AOD与地面太阳辐射变化的联系及季风环流异常:季节趋势影响

利用2000—2013年MODIS-Terra卫星产品提供的气溶胶光学厚度(aerosol optical depth,AOD)资料及NCEP/NCAR再分析资料集,使用奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法,分析了夏季东亚地区AOD与到达地面太阳辐射(downward solar radiation flux,DSRF)相联系的主要模态,并分析了其与夏季风变化的关系。夏季多年平均的AOD分布显示,在东亚地区存在两个AOD大值区(0.9),分别位于山东、河南、河北交界处附近以及苏中部分地区。而在福建、台湾及其附近洋面上,夏季AOD的值小于0.4。地面太阳辐射总体上呈现出由南往北递增的分布。比较发现,AOD与地面太阳辐射的气候分布较为相似。在保留季节趋势的情况下,运用SVD方法对两者进行分解,结果表明东亚地区AOD与地面太阳辐射表现出较好的正相关关系。由于相对于年际变化而言,季节趋势是更为主要的部分,因而这种同相关系可归因于季风活动的季节性进程。利用SVD1左场时间系数进行相关分析发现:6月(2013年除外),当中国东部气溶胶AOD大而地面太阳辐射亦大时,在中国东南部以及日本岛南部地区,由于气流辐合增强和存在较强的上升运动,降水偏多,而由于副高位置偏南,使得中国中东部偏北地区水汽供应偏弱,降水偏少。由于地面净太阳辐射增强,华北部分地区异常增暖。8月,大陆上空AOD为负(时间系数为负),地面太阳辐射减少,北方降水增多而南方降水减少,华北地区有一小范围的异常降温。上述结果表明北方气溶胶明显偏少时,云量增加,降水将增多,且辐射明显减弱;说明夏季风的季节进程对气溶胶、到达地面的太阳辐射变化等具有重要影响。     

2013年雷州半岛一次罕见冬季暴雨过程的分析

基于常规观测资料、卫星云图、多普勒雷达以及数值预报资料,分析了2013年12月14—16日雷州半岛冬季暴雨个例的环流背景和物理量场特征。结果表明:500 h Pa南支槽和副热带高压长期存在于雷州半岛两侧,低层低涡及暖式切变线稳定,为暴雨发生提供有利的环境条件;西南暖湿气流与高空槽引导的冷空气汇集,为暴雨区输送水汽和能量,暴雨初期水汽通量15 g·cm-1·h Pa-1·s-1;暖平流与正涡度平流共同作用,加强了暴雨的发展。     

AHLs的合成及其对污损硅藻生长的影响

用L-高丝氨酸内酯的氢溴酸盐与酰氯在Schotten-Baumann条件下反应,合成了6种N-酰基-L-高丝氨酸内酯类(AHLs)信号分子:N-丁酰基-L-高丝氨酸内酯、N-己酰基-L-高丝氨酸内酯、N-辛酰基-L-高丝氨酸内酯、N-癸酰基-L-高丝氨酸内酯、N-十二酰基-L-高丝氨酸内酯和N-十四酰基-L-高丝氨酸内酯,通过红外、核磁共振仪、气相-质谱联用仪对所有化合物进行了结构表征和纯度分析。同时检测合成的6种化合物对污损硅藻-柱鞘藻(Cylindrothecasp.)生长的影响,结果表明:合成的信号分子除侧链最短的N-丁酰基-L-高丝氨酸内酯外,其它在高浓度下均能抑制柱鞘藻的生长,其中C12-HSL和C14-HSL在较低浓度下对柱鞘藻的生长也具有明显的抑制效应。     

深海采矿锰结核泵的试验研究

锰结核泵是深海采矿扬矿系统中的关键设备,为了研究泵结核矿浆工作性能,在实验室构建了一套高30 m、内径204 mm,可提供最大管网阻力2.5 MPa的泵矿浆性能试验系统,采用不同模拟结核粒径进行了泵矿浆工作特性试验。试验结果表明,锰结核泵基本上达到了预期设计指标,分析了模拟结核粒径d≤50 mm矿浆回流试验泵流道堵塞的原因,初步讨论了锰结核泵的环形格栅通道和泵流道问题,可作为我国中试多级锰结核泵的设计依据。     

Research on Measurement of Bed Shear Stress Under Wave?Current Interaction

The movement of sediment in estuary and on coast is directly restricted by the bed shear stress. Therefore, the research on the basic problem of sediment movement by the bed shear stress is an important way to research the theory of sediment movement. However, there is not a measuring and computing method to measure the bed shear stress under a complicated dynamic effect like wave and current. This paper describes the measurement and test research on the bed shear stress in a long launder of direct current by the new instrument named thermal shearometer based on micro-nanotechnology. As shown by the research results, the thermal shearometer has a high response frequency and strong stability. The measured results can reflect the basic change of the bed shear stress under wave and wave?current effect, and confirm that the method of measuring bed shear stress under wave?current effect with thermal shearometer is feasible. Meanwhile, a preliminary method to compute the shear stress compounded by wave?current is put forward according to the tested and measured results, and then a reference for further study on the basic theory of sediment movement under a complicated dynamic effect is provided.     

多波束成像声纳系统低功耗设计

针对多波束成像声纳系统降低系统功耗提高续航能力的要求,从硬件和算法两个方面展开了对系统的低功耗设计。硬件方面通过采用单电源运算放大器(OPA)电路架构对系统调理模块的放大、滤波链路进行了重新设计,实际测试结果表明实现了14.37W的系统功耗降低。算法方面通过提出一种基于圆阵的旋转多波束形成方法,在完成系统多波束设计的基础上实现了85倍的资源优化效果,为信号处理模块的FPGA芯片低功耗选型提供了技术支撑。     

国际海道测量组织标准化研究进展

介绍总结了国际海道测量组织(IHO)近年来11个工作组对海道测量相关领域标准的制定、修订、跟踪等研究情况,分析了其工作特点,旨在引起相关部门和技术工作者的充分重视,为海洋测绘领域跟进掌握国际组织的工作动态,参与相关研究工作提供参考。     

辽宁长海县附近海域颗粒有机碳和溶解有机碳交换能力的数值模拟I模式的建立和验证

基于无结构网格和有限体积法的海洋模型FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model),并结合2个连续测流站、2个水位站的观测资料,选取对养殖潜力影响最大的颗粒有机碳(POC)和溶解有机碳(DOC)作为本研究海区营养物质的表征变量,依据不同季节和影响因子共设计了18种计算方案,对长海县附近海域营养物质的交换能力分别进行了诊断和计算,对各个影响因子在营养物质交换过程中的重要性进行了初步评估。研究得出,北黄海环流对该海域物质交换能力的促进作用强于风生流的作用。     

被动微波遥感积雪参数反演方法进展

雪深(snow depth,SD)和雪水当量(snow water equivalent,SWE)是气候水文研究中的重要参数,在雪灾监测中尤为重要。首先,简要介绍了被动微波遥感SD和SWE反演算法的物理基础——积雪微波辐射传输模型,分析了不同微波频段、不同特点的积雪微波辐射和散射特性。然后,根据前人的研究从数学角度将反演算法分为线性亮温梯度法和基于先验知识法,总结了2类算法的优势和局限性:线性亮温梯度法相对简单、速度快,一般只适用于特定的研究区;先验知识法需要获取研究区的样本数据,并反复训练才能达到较好的精度,但对样本的独立性及其均值差异显著性的要求较高。最后,重点介绍了我国风云三号微波成像仪(FY-3 MWRI)的全球SD和SWE反演算法和针对中国区域的改进算法,并对未来的研究热点进行了展望。     

区域性参考框架的实现和稳定性评估方法研究

以ITRF、IGS等全球参考框架为例,简单介绍全球大地参考框架目前的研究进展和所面临的问题,在此基础上展开区域性参考框架的研究,主要介绍目前区域性参考框架的研究现状和实现方法。同时,基于全球性坐标框架ITRF的稳定性主要评估方法,提出了一种基于区域性参考框架转换参数的方法来评估框架稳定性。