随机波浪下泰勒离散系数的时域解

利用Wolk提出的粒子追踪方程,通过等分频率法划分不规则波谱,利用MATLAB做粒子运动模拟计算,得到无因次化泰勒离散系数K/D随时间t变化的曲线;通过与Huang等得到的P-M谱的泰勒离散系数K/D计算结果比较证明了本计算方法的可靠性。采用该方法研究了不规则波条件下,波序列(同一谱型不同波面序列)和谱型(谱峰周期、有效波高、谱峰升高因子)对波浪离散系数的影响;计算结果表明:同一谱型不同波序列对泰勒纵向离散系数稳定值和稳定时间无影响;不规则波谱峰周期越大,纵向离散系数K/D越小,稳定时间越短;有效波高越大,纵向离散系数K/D越大,稳定时间越长;谱峰升高因子越大,泰勒离散系数K/D越大,稳定时间越长;与规则波相比,不规则波的泰勒离散系数K/D的值略小10%~30%。     

波浪破碎诱导的海-气无机盐通量的参数化

波浪破碎诱导生成的海盐粒子是海洋向大气输运无机盐的主要机制,海气界面的无机盐通量对于全球气候变化有重要影响。本文开展了实验室实验模拟海盐粒子生成实验,定量考察了温度和盐度对海盐粒子中离子质量分布的影响,揭示了初生海盐粒子中各离子的富集和亏损现象与温度和盐度的关系。基于实验室观测分析结果和推测假定,提出了1个既包含海面风速、又反映海表温度和海表盐度影响的海-气无机盐通量参数化方案。将此参数化方案应用于估计海盐粒子向大气输运的各种无机盐离子质量通量,并与传统方法估算结果进行了比对分析。     

基于拉格朗日拟序结构的吕宋海峡表层水交换研究

黑潮通过吕宋海峡入侵南海呈现明显的瞬态特征。以往的研究通常将黑潮在吕宋海峡附近的流态分为几种不同类型。本文基于表层地转流计算得到的有限时间李雅普诺夫指数场（FTLE）,展示了拉格朗日视角下的吕宋海峡上层水交换特征。从FTLE场提取的拉格朗日拟序结构（LCSs）很好地识别了吕宋海峡附近的典型流态和旋涡活动。此外,这些LCSs还揭示了吕宋海峡周围复杂的输运路径和流体域,这些特征得到了卫星跟踪浮标轨迹的验证,且从流速场中是无法直接识别的。FTLE场显示,吕宋海峡附近表层水体的输运形态主要可分为四类。其中,黑潮直接向北流动的“跨越”形态和顺时针旋转的“流套”形态的发生频次明显高于直接进入南海的黑潮分支“渗入”形态和南海水流出至太平洋的“外流”形态。本文还进一步分析了黑潮在吕宋海峡处的涡旋脱落事件,突出强调了LCSs在评估涡旋输运方面的重要性。反气旋涡旋的脱落个例表明,这些涡旋主要源自黑潮“流套”,涡旋脱落之前可有效地俘获黑潮水。LCS所指示的输运通道信息有助于预测最终被反气旋涡所挟卷水体在上游的位置。而在气旋涡的形成过程中,LCS的分布特征表明,大部分气旋涡并未与黑潮水的输运路径相连通。因此,气旋涡对从太平洋到南海的上层水交换的贡献较小。     

基于静态小波变换改进邻域系数法的遥感图像滤波

针对NeighShrink滤波算法存在的不足,提出了改进的阈值估计策略和系数收缩方案,并将改进算法与静态小波变换相结合进行图像滤波,取到了较好的滤波效果.实验验证了改进算法的有效性,以峰值信噪比PSNR作为客观评价指标,通过与经典方法的比较,对该算法的滤波性能做出了客观评价.     

一种基于自适应窗口滤波的DEM获取算法

在分析了一种基于固定窗口滤波的DEM获取算法的基础上,提出了一种自适应窗口滤波的DEM获取算法,改变移动窗口的大小进行分块拟合来反演地面的高程值,获取DEM数据.利用海岸带区域IKONOS卫星影像匹配生成的三维坐标数据集进行了实验,实验证明了该算法的有效性.     

基于扩散滤波的多尺度三维变分研究

将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布.将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR.海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息.     

风浪背景下舰船水压场信号的自适应AR模型预测滤波

为了有效地从风浪背景中检测舰船水压信号,首先根据舰船水压信号和波浪噪声的特点以时间序列的AR模型理论为依据,导出一种便于实现的自适应滤波器结构,并用NFTF自适应算法实现对舰船水压信号的预测滤波,取得了明显的效果.计算机仿真实验结果表明,给出的方法对抗波浪干扰具有良好的性能.     

天然水体中的胶体粒子

介绍了天然水特别是海水中胶体粒子的基本特性和最新研究成果，如胶体粒子的大小组成、粒径分布情况、逗留时间、对痕量金属的吸附、一些相关的分析分离方法以及在生态环境中的可能作用等，并对今后的有关研究方向作出预测。     

河口悬浮粒子Stern电位的测定方法

首次提出了一种间接测定悬浮粒子Stern电位的方法,即通过测定悬浮粒子在不同浓度NaCl(0.01～0.40mol/L)溶液中的ζ-电位,按照Gouy-Chapman理论一般公式之对数变换式,用作图法计算悬浮粒子的Stern电位.用该方法研究了黄河口悬浮粒子Stern电位的变化规律.结果表明,在淡、咸水混合初期,悬浮粒子的Stern电位迅速减小;当S>3.5时,Stern电位不再随盐度的增大而变化.由此提出,对Ca2+和Ms2+的吸附是影响河口悬浮粒子Stern电位变化的主要因素.