用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件Ⅰ.伴随方程的建立及“孪生”数值试验

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐 数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度．潮汐模型的控制方程为考虑 平流项、非线性底摩擦和侧向涡动粘性项的非线性浅水方程组;采用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子 法建立了伴随模型．研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴 随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出．     

变分伴随数据同化方法在断面海温数值计算中的应用研究

以二维断面海温分布模型为例,利用海温实际观测数据,将变分伴随方法应用于断面海温初始场的优化。讨论了变分伴随方法的基本思想,分别从模型方程的连续和离散形式出发推导伴随模型系统,并对这两种途径建立的伴随系统之间的相互关系进行了分析。数值试验的结果表明了变分伴随数据同化方法在海温数值计算和数值预报业务中的良好的应用前景。     

基于CFD-DEM方法对海底管道床面冲刷的研究

采用计算流体力学—离散元耦合方法（CFD-DEM）模拟海底管道床面的冲刷过程。经过模型验证,该方法的计算结果与前人的研究具有较好的一致性,证明其可以应用于海底管道周围的冲刷模拟计算。冲刷初期的结果增强了目前对启动阶段粒子运动机理的理解,即管前后压力梯度造成的渗流作用导致粒子运动。对完整冲刷过程的模拟中,发现冲刷分为冲刷启动阶段、间隙冲刷阶段和尾迹冲刷阶段。间隙冲刷阶段管道下方粒子具有较大速度,冲刷坑快速向下方发展。进入尾迹冲刷阶段后,管道后方出现周期性脱落的涡旋,沙丘上的粒子速度更大。同时利用DEM更具直观性的独特优势,首次得到了14个典型位置处颗粒的运动轨迹和运动速度,对于理解冲刷过程中粒子的运动情况具有较大帮助。     

一种基于变分优化的逐步订正法在海冰密集度分析中的应用

卫星遥感获取的海冰密集度观测资料中包含着空间多尺度信息。然而,多数传统的数据同化方法难以在海冰密集度变化较为复杂的海冰边缘区有效提取这些多尺度信息。为解决上述问题,本文设计了一种基于变分优化的逐步订正分析方法—空间多尺度递归滤波,该方法是逐步订正分析与最小化算法的结合,它能够从长波到短波依次提取观测中的各种空间尺度信息。与传统的客观分析相比,这种基于变分的多尺度分析方法不仅能够在最小化过程中一次性的提取出观测中的多尺度信息,而且能够方便合理的进行参数配置。单观测点同化试验的分析结果表明,空间多尺度递归滤波方法具有良好的观测信息空间传播能力。随后在二维海冰密集度的分析试验中,该方法能够较好的提取SSMI海冰密集度观测资料中的空间多尺度信息,进而获得高精度的海冰密集度分析结果。     

1960-2021年黑龙江省霾日数时空分布特征

本文基于1960-2021年黑龙江省霾天气月统计资料,利用ArcGIS空间插值,统计分析黑龙江省霾日数时空分布特征。结果表明：(1)1960-2021年黑龙江省平均霾日为3.4 d/a。1960-2013年每年霾日平均不足1 d,2014年以后霾日急剧增长,2014-2021年平均霾日增至20 d/a。(2)霾年代际变化特征呈现为1960 s到1970 s增加,1970 s至2000 s逐年代减少,2010 s又有增加趋势,2020年以后上升幅度明显。(3)从空间分布角度,黑龙江省霾天气呈现北少、南多的特征。2010年以后大部分地区霾日都呈明显增加趋势,霾日线性倾向率增加最多为哈尔滨通河,达8.3 d/10a。(4)黑龙江省霾天气主要出现在冬、春季节,霾日数月际变化呈现U型分布,10月至次年2月是一年当中霾发生次数最多的时段。     

中国东北地区岩石圈有效弹性厚度及构造涵义研究

基于WGM2012布格重力异常数据,获取中国东北地区岩石圈有效弹性厚度T_e分布。采用小波多尺度分解方法,反演区域不同深度地质体横向差异。结合地震重点监视地区(依舒断裂带北段地区、扎兰屯地区、长白山地区)地震活动特征,分析岩石圈深部构造与地震活动之间的关系。结果表明,依舒断裂带北段地区T_e约为15.5 km,岩石抗变形能力较弱,浅部密度横向差异较明显,震源深度较浅;扎兰屯地区T_e约为24.5 km,岩石抗变形能力较强,深部密度横向差异较大,震源深度较深;长白山地区T_e约为11.5 km,受西太平洋板块俯冲作用下的热地幔动力作用,地震活动相对较活跃。     

东海国际海底光缆故障原因分析研究

海底光缆的安全性一直是投资、建设、维护各方重点关注的问题.东海区的国际海底光缆阻断事故时有发生,严重影响我国对外通信.统计东海区国际海底光缆系统1994.04～2006.03期间所发生的故障,分析故障处光缆结构、埋深、水深、底质及各种人为活动,研究影响东海国际海底光缆安全的因素,为未来东海区海底光缆的设计、施工、维护提供科学依据.     

诸城恐龙谷地质公园将申报“双遗”

近日,从山东省诸城市有关部门获悉,诸城恐龙谷地质公园将申报中国自然与文化双遗产,目前,各项准备工作正在顺利进行。     

POM海洋模式的并行算法

POM模式目前尚无正式发布的并行版本。通过对POM串行程序的数据流向分析,讨论了POM模式并行化所涉及的关键算法和主要技术问题;并基于消息传递接口(MPI),研发了POM模式的并行版本。测试结果表明,POM并行软件效率较高,达到了业务化要求,业已应用于国家海洋信息中心的再分析业务化系统中。     

浅谈海域使用论证中项目用海风险分析的几点体会

海域使用论证是指通过科学的调查、调研、计算、分析和预测,对项目用海的可行性进行分析,给出相应的书面材料的方法与制度。项目用海风险是指项目用海因人为或自然因素引起的突发、意外事故,对海域功能或相邻开发利用活动可能造成损害、破坏乃至毁灭性事件的发生概率及其损害的程度。文章根据工作实例阐述了海域使用论证中关于项目用海风险分析的一些心得体会,探讨项目用海风险分析在海域使用论证中的作用以及项目用海风险分析的一些工作要点和思路。通过这些论述有助于明确并重视"项目用海风险分析"的撰写在整个论证工作中的职责,理清"项目用海风险分析"论证思路和工作方法。