谱混合模型方法优化及其在海洋水团分析与水交换研究中的应用

优化了谱混合模型(Spectral Mixture Model,SMM)分析方法,提出了谱混合模型方法中两个关键参数的一般优化方案。优化后的方法能够对大量的数据样本进行快速聚类分析,并通过求解概率密度函数确定不同聚类之间的混合区域。以该方法在海洋水团以及水交换中的应用为例,详细阐明了谱混合模型方法的工作原理及过程。在谱聚类方法基础上建立的谱混合模型分析法,避免了传统模糊聚类分析方法的不足,即使在物理量的散点数据分布呈现广泛连续性时,仍然能够抓住数据时空分布的主要变化方向,其在水团的辨别、水团边界以及水交换混合区的分布及其变化规律的研究中具有广泛的应用。     

基于潮汐逆模型技术对渤黄海正压M_2分潮开边界条件的优化研究:I.模式的建立与验证

建立了一个高分辨率的数据同化模型系统,针对渤黄海潮汐模型开边界进行优化研究。潮汐调和常数提取自沿岸的潮位计或者近海的水位计观测。数据同化系统包含向前积分的正模型和潮汐逆模型,正模型是三维的、有限积分的、非线性的区域海洋模型ROMS,逆模型是三维的、线性的、有限元模型TRUXTON。数据同化系统通过反演正压潮汐边界条件优化结果,最大可能的减少各同化数据源的差异所带来的误差。研究证明,同化结果能有效的减少潮汐开边界水位强迫的误差,模型/观测误差在调整后减小超过50%。基于posterior潮汐开边界重构的M2分潮图同前人的结果一致。     

若尔盖铀矿田复杂地层泥浆技术研究与应用

若尔盖铀矿田地层极其复杂,主要表现为强水敏性、强破碎、漏失严重,钻探施工难度极大。本文结合地层特点及孔壁稳定性分析,研究出了适合于该矿区复杂地层钻探施工的泥浆体系,并在现场取得了良好的应用效果,同时也总结出了一套泥浆现场维护与管理技术措施,对类似复杂地层钻探施工中的泥浆技术具有较好的借鉴作用。     

历尽百年沧桑把脉大连风雨

2018年1月,大连国家基本气象站首批获得“中国百年气象站”认定,并被列入中国气象站重点保护名录,得到地方政府保护承诺,确保能够长期开展气象观测、累积气候资料,这对气候变化研究、生态文明建设、发挥气象数据科学支撑作用等具有重要意义。     

天津井水位同震效应分析

通过整理天津张道口、静海、宝坻等多口观测井的数字化水位的观测资料,并针对全球近年来发生的8级以上地震分析了井水位同震变化的特征。结果表明,天津地区这几口观测井对远、大地震水位同震效应显著,地震中水震波变化为振荡型与震荡阶变型。     

基于遥感资料的北黄海叶绿素a浓度时空演变特征分析

海表叶绿素 a （Chl-a） 的分布具有明显的空间区域性以及动态发展特征,分析叶绿素 a 浓度的长期变化趋势对了解海洋初级生产力发展、生态监测具有重要意义。北黄海渔业资源丰富,是我国重要的渔场,为调查海域整体生态系统稳定 性,本文利用 Hermes 提供的多源卫星融合数据,从遥感视野,运用 Mann-Kendall 趋势检验方法,在全局尺度分析 1998—2019 年北黄海叶绿素 a 浓度的年际、季节变化特征及其演变规律,分析了其动态变化特征与环境要素的相关性。研究发现,北黄海叶绿素 a 空间分布区域性强,具有明显的季节变化。近海海域浓度高于深海海域,辽东半岛大洋河口具有一高值中心,这与陆源输入有关。除西朝鲜湾附近海域呈微弱的上升趋势外,其他海域均呈现下降趋势,近岸海域下降趋势显著,这意味着西朝鲜湾附近海域浮游植物可能有更强的生长潜力。北黄海 Chl-a 浓度变化影响因素复杂且区域性强,Chl-a 浓度与环境因素仅部分月份存在较强的相关关系,季节上不同因素存在相对主导的相关性。相关环境因素在一定程度上均会对Chl-a 的分布和变化产生影响,时间上,9 月 PAR 与 Chl-a 有相对较强的负相关关系。空间上,光合有效辐射相较海表温度、海表风速对 Chl-a 浓度影响较大。冬季,辽东半岛南部海域与 SSW 呈相对较强的正相关;夏季在海域西部则与 SST 呈相对较强的负相关。沿岸径流输入的减少可能是近岸 Chl-a 呈下降趋势的原因。     

由钢铁混凝土岸线带来的思考:海洋工程环境影响后评价

近几年来,开发利用海洋资源已经成为我国国民经济的新增长点,随之而来的便是众多大型工程项目纷纷选址并落户于海岸带.众多工程项目落户于海边,主要是基于海岸带丰富的资源因素:便利的港口、方便的物流、良好的经济环境和较易排污等.然而,海洋工程的建设和运行,往往伴随着围(填)海、温排水、动植物量衰减和岸线人工化等问题.虽然海洋占地球表面的71%,从理论上来说,海洋的环境承载能力是无限的,但是通常情况下,与人类生产生活接触较为密切海域面积极为有限,主要是近岸浅水区和河口地区,其环境承载能力非常有限,受人类活动影响极大,围(填)海造陆、航道疏浚、城市和工农业发展产生的废弃物,使海岸带正经历着巨大的环境变化,引起近海海洋环境质量恶化.就目前国内的实际情况而言,海洋工程造成的实际海洋环境影响往往会突破工程动工前实施的海洋环境影响评价预测值(主要为其带来的海洋环境负面影响),造成了海洋工程正式运营期间所产生的海洋环境影响缺乏评估与监管,因此,必须引入海洋工程海洋环境影响后评价.目前,海洋环境影响后评价机制在我国尚属空白,而海洋环境影响后评价制度在国外海洋管理中已发展得较为成熟,政府规定凡是重大、典型的海洋工程一律需参加海洋环境影响后评价.海洋工程海洋环境影响后评价是在海洋工程正式运营一段时间后,通过对工程周边海域的环境质量现状展开实地调查,与工程前期实施的海洋环境影响的相关报告书中的相关预测值进行对比分析,一方面复核工程前的环境影响预测值的正确性,前期评价单位采用的预测方法和参数的合理性,一方面通过海洋环境影响后评价发现前期环境影响评价中预测有误之处或者未能预测到的实际问题,对相关企业提出整改意见,并从中吸取经验和教训,为今后类似的海洋工程的立项和建设提供一定借鉴.施行海洋工程海洋环境影响后评价工作不仅与国家提出的海洋经济可持续发展目标和建设节约型社会的要求相一致,而且2006年11月1日施行的<防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例>也明确提出海洋工程环境影响后评价.     

新型偏心跟管钻具的设计与有限元分析

介绍了新型偏心跟管钻具的结构组成以及设计思路。针对跟管钻具工作环境与受力作用复杂的情况,通过对跟管钻具进行建模,设定各种载荷条件,运用有限元分析软件ANSYS11．0对跟管钻具的工况进行模拟。根据模拟分析结果能够对钻具的设计进行改进,并为新型跟管钻具设计结构的合理性和可靠性提供理论依据。     

大西洋热盐环流年代际变化机制研究Ⅱ．热盐环流年际和年代际变化机制研究

基于德国Max-Planck气象研究所的最新大气海洋环流模式(ECHAM5/MPI-OM),对控制试验(control run)下热盐环流(THC)年际及年代际变化进行了分析,揭示了年代际变率的产生机制。研究表明:(1)THC年际振荡的主导周期是4 a,年代际振荡的主导周期是24 a,THC的年代际振荡信号最强,是第一主成分。(2)THC的年代际振荡机制为:首先从大西洋径向翻转环流(MOC)强度最小开始,由于MOC强度处于较弱状态,从低纬度向高纬度输送的热量偏少,副极地海区海表温度出现负异常,持续5 a之后,北大西洋副极地海区海表温度达到最大负异常。此时副极地流环中心(北大西洋)的表层海水变冷,密度增加,海表面下降,产生从副极地流环边缘指向副极地流环的中心的压强梯度力,根据地转平衡关系,北大西洋副极地海区的上层海洋会出现一个气旋式的环流异常(副极地流环得到加强),北大西洋暖流(NAC)同时得到加强。在副极地海区海表温度达到最大负异常的3 a之后,副极地流环和NAC达到最强。由此,作为NAC延伸的法鲁海峡入流水增强,更多的高盐法鲁海峡入流水进入格陵兰-冰岛-挪威海(GIN)海域,使GIN海域层结稳定性减弱。1 a后,GIN海域深层对流增强,格陵兰-苏格兰海脊溢流水增加。在GIN海域深层对流达到最强的3 a之后,MOC强度达到最大。整个状态翻转过程完成的时间大约为12 a,THC年代际振荡的整个周期大约是24 a。     

大西洋热盐环流年代际变化机制研究Ⅲ.北大西洋海气要素对热盐环流年代际振荡的影响

基于该系列文章前文研究中构建的海气耦合气候模式和所揭示的北大西洋热盐环流年代际振荡机制,针对海气要素对该振荡机制的影响问题进行了重点的探讨.为细致准确的研究北大西洋海洋要素同北大西洋热盐环流年代际振荡的关系,有针对性的定义了副极地海区表层密度指数和北大西洋暖流强度指数并对模式结果进行了全面分析.分析结果表明副极地海区表...