1989年3月特强磁暴期间的电离层暴

用欧亚大陆地面电离层垂测站资料考察1989年3月12～16日磁暴期间的电离层暴形态及其发展变化. 特强磁暴引发的电离层暴是全球性的,但自磁层沉降的高能粒子对热层低部的加热程度及区域分布不同,因而各经度链区域内电离层暴的特征也有所差异. 本文研究表明,与理论推断对照,欧洲地区内F2层最大电子密度NmaxF2(或f0F2)并不出现正暴现象,而负暴自高纬向低纬的发展则与典型的热层环流结果相符. 此外,此磁暴过程期间在中低纬区存在明显的波动过程. 在亚洲高纬地区,磁暴初期13日有约10 h的正暴,而负暴过程则与欧洲地区类似,但不太清晰;且无波动现象. 磁暴期间,同一经度链的中低纬地区,夜间常发生多站同时的h′F突增. 本文再次证实这是一般磁暴期间常出现的普遍现象.     

2003年淮河流域致洪暴雨过程的环流背景及其前兆信号

分析研究了2003年夏季淮河流域致洪暴雨过程的时空分布特征及其前期和同期欧亚地区环流背景的逐日变化特征,重点分析了致洪暴雨过程发生前后乌山地区阻塞高压强度指数(UBHII)逐日变化特征及其对淮河流域致洪暴雨过程的影响．结果表明：2003年淮河流域持续性强暴雨过程均发生在鸟山阻塞高压强高峰后的减弱期,即在淮河流域发生持续性强暴雨过程之前乌山阻塞高压就发生了突变;同时发现西太平洋副热带高压加强并登陆后的,其北界的位置变化对淮河流域致洪暴雨过程的发生和持续也有十分重要的作用．因此,乌拉尔山阻塞高压异常加强后的突然减弱和西太平洋副热带高压的加强并西进登陆,是淮河流域地区发生持续性暴雨过程的两个重要前兆．     

渤、黄海冬季海冰对大气环流及气候变化的响应

受全球气候变暖影响,渤、黄海冬季气候呈明显的变暖趋势。在1951-2010年共60年中,后30年较前30年,气温升高了1.6℃,升幅异常显著。与此相对应,渤、黄海冬季海冰的冰级下降了0.6级。渤、黄海冰情持续偏轻与全球气候变暖趋势相当一致。冬季渤、黄海气温异常是对全球大气环流变化的响应,直接受同期东亚大气环流制约。研究表明,渤海海冰和大气环流的关系是清楚的,这对预测渤、黄海海冰具有重要意义。     

基于多卫星融合资料的南海浪高时空分布特征研究

为提高对南海波浪场的认识, 采用基于多卫星融合的2009年9月～2011年11月的AVISO(Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)有效浪高格点数据对南海浪高的月变化特征进行分析, 并结合南海的波浪特征和地形特点, 将南海划分为6个海区, 讨论南海浪高的空间分布规律。研究发现南海浪高具有以下2个特征: (1)南海浪高表现为由东向西、由北往南递减: 北部深水区>北部陆架区>南海中部≈北部湾>南部陆架区>泰国湾。(2)浪高的月变化与季风的变化密不可分: 10月～次年3月(冬季风影响期间)>4月和9月(季风转换期)>5月～8月(夏季风影响期间), 1月最大, 5月最小。该研究成果对开展南海海浪的中长期预报、保障南海资源开发和军事安全等有一定的借鉴意义和参考价值。     

平均大潮高潮面的计算方法与比较

平均大潮高潮面在我国用作海洋测绘净空信息表示的参考面。论证了该特征潮面的定义,扩充了其含义范围,将回归潮高高潮位应用为平均大潮高潮位。分析描述了实测潮位和预报潮位统计计算方法,比较了统计方法与潮汐特征值算法的符合度,计算了平均大潮高潮位与理论最高潮位的比率。基本研究结论是:对规则半日潮和规则日潮海域,统计算法和特征值算法的结果较为一致,而混合潮海域,两种特征潮位之间存在明显差异,平均大潮高潮位计算的相关问题需深入系统论证。     

近海GPS-GPRS漂流轨迹观测系统及应用

近海漂流轨迹观测系统,采用全球定位系统GPS进行漂流瓶体的定位,通过移动通讯网络GPRS进行瓶体与服务器之间的数据和指令传递,服务器上存储的瓶体运动轨迹即可用于近海环流研究。2011年9月14～18日期间在浙江象山港内段海区进行了近海GPS-GPRS漂流轨迹观测系统的现场应用。本文首先介绍了该观测系统的基本构造和工作原理,而后对首次现场布放试验过程进行说明,最后给出了轨迹追踪的现场观测结果。研究表明基于GPS-GPRS技术的漂流轨迹观测系统可辅助近海潮致余环流的研究工作,具有一定的科学应用前景。     

海岸沙坝近底悬移质通量实验研究

为了研究海岸沙坝的产生和演化机理,对不规则波和波群作用下沙坝上方的近底悬移质通量进行了实验研究。分析了短波、长波和平均水流对悬移质通量的影响。结果表明:各种波况下平均水流和长波的作用始终使泥沙向离岸方向输移,而短波的作用使泥沙向岸方向运动;平均水流引起的泥沙输移始终占主要成分,长波的次之。不规则波情况下平均水流的影响较规则波的情况相对较弱,三种成分对泥沙输运的贡献属于同一量级。波群情况下长波的影响随着波浪群性的增强而加大,短波的不明显,而平均水流的影响则随着波浪群性的增强而减弱。     

过去60年中3—5年时间尺度的强ENSO过程与平流层环流异常的滞后耦合及其机理

基于1950—2009年60a月平均Nino3指数和NCEP/NCAR第一套等压面再分析资料,关注3—5a时间尺度的强ENSO过程与平流层环流年际异常的时空联系及其机理,通过对此期间出现在3次持续强ENSO阶段中的11次3—5a时间尺度的强ENSO过程的诊断表明,平流层环流的年际尺度异常与3—5a时间尺度的强ENSO循环过程密切耦合。极夜急流强度趋于在ENSO暖/冷峰值之后减弱/加强,最大异常值多滞后ENSO峰值约1/4周期(接近1a),出现在ENSO峰值之后的下一年冬季;且3—5a时间尺度的ENSO峰值愈强,滞后约1/4周期出现的热带外平流层纬向风的年际异常也愈强;平均而言,这种年际时间尺度的耦合关系,也对实际的季节尺度平流层极涡振荡的强度和性质有显著的调制作用。进一步研究这种滞后耦合关系与年际时间尺度的行星波活动异常的联系发现,在暖ENSO峰值所在的当年冬季,对流层高层被强迫出年际时间尺度的太平洋-北美(PNA)型异常环流,而与冷ENSO峰值相对应的是相反的太平洋-北美异常型;这种太平洋-北美型与平流层热带外地区的行星波1波的发展相联系;在ENSO峰值之后的下一年冬季,太平洋-北美型环流减弱但对流层高层的主要异常分布在中高纬度,多对应着平流层行星波2波的显著增强,与平流层极区最强的高度异常相联系。行星波活动所引起的经向动量通量和经向热量通量的辐合、辐散异常对平流层滞后异常响应的贡献,存在显著的阶段性差异,在不同的阶段两者可以共同起作用,也可以分别起作用。     

基于BP神经网络的泥石流平均流速预测

泥石流平均流速是泥石流防治工程中不可缺少的重要参数,准确地预测泥石流平均流速对于泥石流防治工程的设计是至关重要的。将BP神经网络应用于泥石流平均流速的预测:将泥石流平均流速的影响因素--泥沙平均粒径、泥深、沟床比降和泥石流密度作为BP神经网络的输入单元,通过对云南东川蒋家沟泥石流观测数据的训练与预测建立了泥石流平均流速的BP神经网络预测模型。将预测结果与东川公式和曼宁修正公式的计算结果进行对比:曼宁修正公式和东川公式预测结果最大误差分别为27%和7.3%,BP神经网络的预测结果最大误差仅为3.2%,BP神经网络的预测精度是最高的,可见此方法对泥石流平均流速预测具有适用性和准确性。最后应用此方法预测了乌东德水电站近坝库区内的3条泥石流的平均流速分别为12.8 m/s、11.3 m/s和13.0 m/s,为库区泥石流防治工程提供了可靠的参考数据。     

基于解释单元划分的多曲线联合确定地层原始沉积韵律

沉积韵律是控制厚层砂体内部水淹分布规律的主要控制因素。只有在同一口井内同一个沉积韵律内部各小层的电性特征才具有相对可比性,因此,也只有在同一口井同一个沉积韵律内部判断各小层水淹级别高低才更具有实际意义。以稳定泥岩隔层为划分标志,将测井曲线划分为与沉积韵律一一对应的解释单元。联合深（浅）电阻率曲线与密度测井曲线,以厚层砂体电阻率曲线的平均斜率倾斜角及密度曲线的相对重心为判别参数,利用计算机自动判别出每一个解释单元中所包含的原始沉积韵律类型。3口密闭取心井处理结果表明,本文方法可以有效地划分原始沉积韵律,与人工解释结果对比,符合率达到92.5%。