Calibration and verification of a spectral wind–wave model for Lake Okeechobee

A spectral wind wave model SWAN (Simulation WAves Nearshore) that represents the generation, propagation and dissipation of waves was applied to Lake Okeechobee. This model includes the effects of refraction, shoaling, and blocking in wave propagation. It accounts for wave dissipation by whitecapping, bottom friction, and depth-induced wave breaking. The wave–wave interaction effect also is included in this model. Measurements of wind and wave heights were made at different stations and different time periods in Lake Okeechobee. Significant wave height values were computed from the recorded data. The correlation between wind stress and significant wave height also was analyzed. A 6-day simulation using 1989 data was conducted for model calibration. Another 6-day simulation using 1996 data was conducted for model verification. The simulated significant wave heights were found to agree reasonably well with measured significant wave heights for calibration and verification periods. Agreement between observed and simulated values was based on graphical comparisons, mean, absolute and root mean square errors, and correlation coefficient. Comparisons showed that the model reproduced both general observed trends and short term fluctuations.     

细胞自动机的多重分形特征和动力学根源

用大量弹簧滑块组成的模型可以模拟地震的复杂性,本文以细胞自动机(CA)为数学工具,结合地震学和岩石力学的结果,考虑了能量的输入和损耗,进行了地震事件的数字模拟。对模型中输出的"地震"事件进行了时间和空间的多分形分析,并对自组织临界(SOC)状态进行了讨论,进而得到事件至少在时间域里的分布呈现出层次结构,符合自相似特征。本文的CA模型属于确定性的混沌系统,而对于处在SOC状态下的大量事件的频度和大小的统计与G-R指数律很好地吻合。结果表明,虽然自组织(SO)可能是更准确的地震表征,但SOC仍然是研究地震现象的很好的模式。     

三亚海岸演变与人工海滩设计研究*

三亚海岸位于海南岛南部,属弱潮海区,以来自开阔外海的偏南向风浪为海岸优势动力。三亚海岸经历了从基岩港湾海岸到岬角与港湾相间的海蚀-海积海岸的发育演化过程,沙坝(沙咀)发育始于中更新世初期,珊瑚礁发育始于8kaB.P. ,目前海岸总体处于相对平衡发展阶段。对三亚地区海岸地貌、动力及泥沙运动的调查研究,总结三亚湾及其周边不同类型海滩的特点,提取其海滩参数。依据处于不同发展时期的自然海滩形成演变的条件和规律,设计建构三亚白排人工海滩的关键参数。设计海滩总长度约400m,宽度\{40~\}50m,坡度4.5°~5.0°,相对高度约2m,填砂M_为0.5,以粒径1.0~\}0.5mm的粗砂为主,总填砂量48000m³。从滩面物质和滩面坡度两个关键方面,利用代表性的数学模型,检验了设计海滩的稳定性。本项研究旨在服务白排人工海滩建设,研究方法对海滩侵蚀防护与同类海岸工程建设等具有参考价值。     

渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响*

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

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CINRAD-SA偏振雷达定量降水估测算法改进及应用评估

为了提高雷达定量降水估测的精度,建立一套高精度的双偏振雷达定量降水估测方法,并对其在业务应用中的表现进行评估。本文利用雨滴谱仪数据使用非球形粒子的散射模型（T-Matrix模型）进行不同偏振量的模拟计算,根据计算结果对实测雨滴谱数据（DSD）进行分类拟合,实现对CSU-HIDRO（Colorado State University-Hydrometeor Identification Rainfall Optimization）优化降水估测算法的改进。为了评估改进后CSU-HIDRO优化算法（简称CSU-HIDRO_I）的应用效果,本文选取2016～2017年两年汛期发生于中国华南地区的6次大范围强降水过程为评估对象,分别采用单偏振雷达定量降水估测的R(Z_H)关系法（WSR-88D Precipitation Processing System,简称PPS法）和CSU-HIDRO_I法进行小时降水量估测。按照不同降水率大小以及距离雷达20～60 km和60~100 km范围分别对两种降水估测方法进行评估,并将雷达估测的小时降水量同地面雨量计小时降水量资料进行对比,结果表明:（1）CSU-HIDRO_I法在应用评估过程中取得了较好的评估效果,其估测精度及稳定性均较好。（2）PPS法对小雨（降水率R<2.5 mm/h）存在一定的高估,对大雨及暴雨（R>8 mm/h）存在明显低估,而CSU-HIDRO_I法能够有效的降低强降水的低估情况,同时提高了小雨的估测精度。与PPS法相比,CSU-HIDRO_I法对小雨、中雨、大雨及暴雨的估测偏差分别降低了38%、24%、17%、15%。（3）PPS法在降水估测中对离雷达的距离更为敏感,相同降水率下不同距离处的相对误差波动较大,CSU-HIDRO_I法对距离敏感性较弱,相同降水率强度下,相对误差随距离的变化波动较小。     

西藏定结盆地第四纪湖相地层的厘定、划分和定结群的建立

通过对西藏定结盆地湖相沉积的野外地质调查和实测剖面,对分布于盆地内的第四纪湖相地层进行了详细的研究和划分,重新厘定了该区中更新世-晚更新世的岩石地层单元,确立了生物地层和年代地层序列.首次建立了该区第四纪中更新世-晚更新世湖相地层单位——定结群(Qp2-3D).定结群是由中更新统叶如藏布组(Qp21γ)和上更新统麻加组(Qp31m)2个组组成.为青藏高原湖泊演化、气候变化、古地理变迁的研究,以及第四纪地层的划分与对比等都提供了新资料.     

石河子垦区蟠桃越冬不同覆盖方式的安全性对比试验

通过在石河子垦区2个年度开展的草帘膜覆盖法、纸箱塑料膜覆盖法、玉米杆覆土覆盖法等保护蟠桃越冬的对比试验,分析不同覆盖方法覆盖物内外温、湿度资料与冻害发生状况,初步得到：覆盖后蟠桃树周边所处的极端最低温度要高于-22℃~-24℃,相对湿度保持在70~90%才能较好地保证蟠桃树安全越冬。玉米杆覆土覆盖法是三种方法中保证蟠桃越冬效果最好,但又是花费最高的方法。     

模拟酸雨对阳离子在土体内迁移的影响

利用室内模拟酸雨的土柱实验,研究了在红壤表土施用钾肥后酸雨对不同土层交换性阳离子迁移的影响.结果表明,在不同土体深度,表土直接受酸沉降的淋溶,也是最容易发生酸化的土层, pH 2.5酸雨淋溶后,表土 pH值下降到 3.5～ 4.2,这是铝的缓冲范围,且土壤交换性 H 和 Al3 含量的增加显示出土壤对酸沉降的缓冲效率和缓冲能力的急剧减弱; pH 4.5酸雨淋溶后, A和 B层土壤 pH值上升了 0.3～ 0.5,其机理与的专性吸附释放 OH-有关;表土施用钾肥后, K 交换土壤表面的 H 和 Al3 ,引起土壤交换性 H 和 Al3 向下迁移;不同 pH值的酸性降雨引起土壤中交换性阳离子向下迁移和淋失的程度也有明显的差异, pH 2.5酸雨淋溶后土壤溶液中钾的含量高于 pH 4.5酸雨淋溶的,但交换性钾含量低于后者; pH 2.5和 pH 4.5酸雨淋溶后交换性钙的淋失量分别占原土的 50%～ 70%和 20%～ 40%,这表明酸雨淋洗会导致养分库的损耗,造成土壤养分贫瘠.     

内陆湖泊流域的化学风化及气候变化—以内蒙古岱海为例

利用湖泊沉积物中Rb/Sr值来反映受古气候制约的流域陆地化学风化率的变化，并恢复了岱海近400a以来以小冰期为特征的、具有100a准周期（经谱分析）的气候波动历史。通过磁化率、粘土矿物含量和种类的综合分析，确证了湖泊沉积物Rb/Sr值的变化可以用来重建流域内化学风化率与其相应的古气候演化过程，是湖泊沉积记录中具有比磁化率更明显气候意义的有效代用指标。