陇中黄土高原夏季陆面辐射和热量特征研究

利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)的观测资料,分析了陇中黄土高原夏季陆面辐射和热量收支的特征.通过研究不同典型天气条件对陆面过程微气象特征的影响,发现地表反射率在晴天会出现早晨偏大的不对称结构;晴天与多云天气相比不平衡量较大,而阴天时的阵性降水会使局地能量收支出现不平衡.利用最小二乘法(OLS)线性回归得到的夏季平均不闭合度是19.6%.在半干旱区云和降水对辐射和能量收支的影响不容忽视,达到约25%的削弱程度,比极端干旱的敦煌荒漠区要大,又进一步证明了半干旱区夏季的平均气候特征与云量较多的多云天气(5≤Mean total cloud amount<8)接近.另外,7月日平均波恩比最大是4.1,平均是1.95,比极端干旱区的敦煌波恩比小1个数量级,说明榆中所处的黄土高原半干旱区比敦煌所处的极端干旱区在气候上要湿润很多.     

青岛市海滩表层砂的干密度特征研究

通过对青岛市主要旅游海滩(第一海水浴场、第二海水浴场、金沙滩、石老人、仰口和流清河海滩)进行野外调查,并对162个表层砂样品进行室内实验,分析了各海滩表层砂的干密度变化特征。结果表明:研究区的6个海滩表层砂的干密度在高潮线至低潮线方向由小变大,具有良好的一致性;而在剖面A至剖面C方向上每个海滩表层砂的干密度具有自己独特的变化特征;平均粒径是影响表层砂干密度的重要因素,干密度的大小与平均粒径呈负相关关系。     

新型张力腿式储油处理平台的动力响应分析

针对目前小油田早期生产中存在的不足,提出一种适用于浅水海域的新型张力腿式储油处理平台,该平台主要由储油箱、浮箱、吸力桩、系泊链和甲板结构构成,具备原油处理和储存功能。应用非线性时域耦合分析法,研究了有义波高、平均波周期、水深对该平台的运动响应和系泊链张力的影响。计算结果表明,波高对平台动力响应有较大影响,有义波高每增加0.4 m,平台水平位移相应增加0.408 m,而系泊链力随有义波高的增加呈准线性增大;波周期对平台水平运动影响显著,平均波周期从6.5 s逐级变化至8.5 s时,最大水平位移自3.760 m渐增至5.467 m,而波周期对系泊链力影响较小,变化率一般小于10%;该新型平台对水深大于20 m的浅水海域有良好的动力特性,而对水深小于20 m的海域却表现异常。因此,该新型张力腿式平台能满足水深不小于20 m浅海区的油田早期生产需要。     

一种新型风玫瑰的设计及其对海洋站风场数据的应用

海表风场是海洋水文保障、海洋防灾减灾最为关注的要素之一,统计风速、风向频率可以为科学研究、海洋工程等提供实用的参考价值。风玫瑰作为一种风的专业统计图表,是用来定量分析某地一段时期内风向、风速特征。文章通过分析风玫瑰图的物理实质,设计了一种新型的风玫瑰。结果表明:该新型的风玫瑰能够同时直观表达风向与风速的统计特征,并能直观地给出主导风向上的主体风速以及区域风场的极端状况,具有清楚的物理意义,从风玫瑰图所含的信息看,它扩充了经典风玫瑰的内涵。     

2016年夏季南海海盆水体颗粒物粒径分布特征*

颗粒物粒径分布(Particle Size Distribution, PSD)代表了颗粒物浓度与颗粒物粒径之间的关系, 影响着海洋生态环境和水体光学特性等。文章基于2016年夏季航次调查的生物光学剖面数据, 研究了南海海盆海域PSD的分布特征。研究发现, 幂律函数可以较好地拟合南海海盆区域的PSD, 对数空间中的实测的PSD与模拟的PSD平均决定系数高达0.95。PSD斜率(ξ)的分布范围为[1.27, 7.65], 均值为3.93±0.56。南海海盆区域表层水体的ξ均值与全球大洋表层水体的ξ均值相近, 但高于海湾等表层水体的ξ均值。ξ能较好地表征颗粒物平均粒径D_A的大小, 两者存在明显负相关关系, 即ξ值越高, D_A越小; 反之, D_A越大。通过分析T1断面的生物光学剖面数据及总体平均的PSD剖面数据, 发现PSD剖面分布特征如下: 1)表层水体的ξ值相对较高, 且D_A值相对较低, 推测可能是由于微微型藻类为主导颗粒物所致; 2) ξ值极小值层出现在次表层叶绿素浓度极大值层(Subsurface Chlorophyll Maximum Layer, SCML)中, 并伴随D_A极大值层的出现, 其原因可能是SCML中的大粒径浮游植物占比显著增加; 3)弱光层中的ξ值较SCML中的高, 但略低于表层的ξ值, 而D_A则位于表层与SCML的D_A之间, 这可能与浮游植物及其碎屑的絮凝、分解、沉降等过程相关。PSD特征影响着海水的固有光学特性, 分析发现: 由于SCML中的叶绿素浓度增加, 颗粒物散射系数(b_p(532))和颗粒物后向散射系数(b_bp(532))也相应呈现显著增加的趋势。弱光层中的平均b_p(532)与平均b_bp(532)最小。ξ与颗粒物衰减光谱斜率之间呈高分散性, Boss 等(2001b)的模型适合用于粗略估算区域性的ξ分布范围及均值。     

地形坡度对斜压大气扰动的影响

本文推导出σ坐标系斜压大气的准地转位涡方程，该方程形式与Ｐ坐标系的准地转位涡方程非常相似，但本质不同，本文还用ＷＫＢ方法讨论了大地形坡度对斜压大气扰动发展的影响。指出：东西走向山脉的南坡有利于低层大气槽线呈西北－东南向的扰动发展，也有利于高层大气槽线呈东北－西南向的扰动发展     

增氧机自动控制电路

介绍作者自行设计、研制的控制增氧机运行时间的自动控制电路及其原理．该电路采用ＣＭＯＳ集成芯片，结构简单、工作可靠，价格低，业经试验证实：各项性能指标均符合要求．     

台湾海峡表层月平均流速与两岸月平均水位差的关系

海洋中大多数区域的海流，特别是流速较强的海流，其性质以地转流为主。所以，海流流速流向的变化与海面的横流坡度，亦即横流两侧的水位差有着密切的关系。 一百多年前，Peslin(1872)首先将地转方程应用于墨西哥湾流上。后来，Dietrich(1946)引用丹麦灯船上所进行的海流观测结果和卡特加特海峡两侧岛上的水位观测结果，证实了地转方程的实用意义。 到目前为止，已有许多作者应用流速和横流水位差的这一关系，探讨了世界大洋和海峡等处海流的变动规律。例如，Montgomery(1938,1941)，Hela(1952)，Stommel(1953)及Wunsch等(1969)讨论了佛罗里达海流和湾流的季节变化与水位的关系；森安茂松(Moriyasu, 1961)和二谷颖男(1973)等讨论了水位与黑潮海况以及流速流量的关系；Wyrtki(1973, 1974a, 1974b)研究了西太平洋赤道流、赤道逆流流速流量的季节变化和海流两侧岛屿的水位差的关系。还有Sok-U Yi(1970)研究了朝鲜海峡中水位与对马暖流表层流速季节变化的关系；ΓaлepKИЧ等(1962)也曾讨论了爪哇海水位与流速的关系。 关于我国的台湾海峡，Wyrtki(1957,1961) 曾给出了台湾海峡表层流速的季节变化曲线，并将流速与高雄-澳门断面的水位差作了比较，绘制了两者的相关图。 现在，几乎普遍地认为：沿岸和岛屿上所进行的水位观测，可为研究海流变动规律提供方便、准确和连续的资料，是监视海流变动最合适的途径之一。 本文应用手头所有的资料，一方面从多年平均情况来讨论台湾海峡表层月平均流速与两岸月平均水位差的关系；另一方面以各年各月情况为例，来分析两岸水位差与海峡西岸水位的关系，供研究台湾海峡海流趋势预报方法时参考。     

黑洞、视界与热辐射（上）

前文在谈到黑体辐射时,我们已经知道“绝对黑体既是吸收本领最强的,同时又是热辐射本领最强的”。宇宙中很多天体的辐射都近似于黑体辐射。这是在没有考虑万有引力时的结论。通常天体质量的平均密度不大,其周围万有引力强度亦不大,电磁辐射所受影响几乎为零。     

利用综合评分方法评估CMIP5模式对北极海冰的模拟能力

北极海冰冰盖自20世纪以来经历了前所未有的缩减,这使得北极海冰异常对大气环流的反馈作用日益显现。尽管目前的气候模式模拟北极海冰均为减少的趋势,但各模式间仍然存在较大的分散性。为了评估模式对于北极海冰变化及其气候效应的模拟能力,我们将海冰线性趋势和年际异常两者结合起来构造了一种合理的衡量指标。我们还强调巴伦支与卡拉海的重要性,因为前人研究证明此区域海冰异常是近年来影响大尺度大气环流变异的关键因子。根据我们设定的标准,CMIP5模式对海冰的模拟可被归为三种类型。这三组多模式集合平均之间存在巨大的差异,验证了这种分组方法的合理性。此外,我们还进一步探讨了造成模式海冰模拟能力差别的潜在物理因子。结果表明模式所采用的臭氧资料集对海冰模拟能力有显著的影响。