南海北部2011年台风“纳沙”尾迹处近惯性内波特征的研究

In September 2011, Typhoon Nesat passed over a moored array of instruments recording current and temperature in the northern South China Sea（SCS）. A wake of baroclinic near-inertial waves（NIWs） commenced after Nesat passed the array. The associated near-inertial currents are surface-intensified and clockwise-polarized. The vertical range of NIWs reached 300 m, where the vertical range is defined as the maximum depth of the horizontal near-inertial velocity 5 cm/s. The current oscillations have a frequency of 0.709 9 cycles per day（cpd）, which is 0.025 f higher than the local inertial frequency. The NIWs have an e-folding time-scale of 10 d based on the evolution of the near-inertial kinetic energy. The depth-leading phase of near-inertial currents indicates downward group velocity and energy flux. The estimated vertical phase velocity and group velocity are 0.27 and 0.08 cm/s respectively, corresponding to a vertical wavelength of 329 m. A spectral analysis reveals that NIWs act as a crucial process to redistribute the energy injected by Typhoon Nesat. A normal mode and an empirical orthogonal function analysis indicate that the second mode has a dominant variance contribution of 81%, and the corresponding horizontal phase velocity and wavelength are 3.50 m/s and 420 km respectively. The remarkable large horizontal phase velocity is relevant to the rotation of the earth, and a quantitative analysis suggests that the phase velocity of the NIWs with a blue-shift of 0.025 f overwhelms that of internal gravity waves by a factor of 4.6.     

东北地区冬季气温对海温异常响应的研究

利用HadISST OI海温和中国东北地区92站逐日气温资料,使用广义平衡反馈分析方法(GEFA)结合EOF分析方法(GEFA-EOF)研究了近50a中国东北地区冬季气温对海表温度异常(SSTA)的响应.结果表明:对于热带和北半球中纬度5个海盆来说,东北地区冬季气温异常与同期热带大西洋和北大西洋海温异常有密切关系,与其他海盆关系不显著;热带大西洋的"正—负—正"三极型模态(TA3)以及北大西洋纬向上"正—负—正"三极型模态(NA3)分别对东北地区冬季气温的异常偏低和偏高有显著的强迫作用,且对北部地区的强迫作用大于南部地区.热带大西洋和北大西洋对东北地区冬季气温异常影响的可能途径为:热带大西洋TA3模态通过在北半球激发的"正—负—正"的遥相关波列,致使东亚大槽移至贝加尔湖地区,有利于极地冷空气南下至东北地区,导致该地区的冷冬;北大西洋的"正—负—正"三极型模态(NA3)直接响应使得东亚大槽减弱消失,极地冷空气南下受阻,导致该地区冬季气温异常偏高.     

青藏高原不同季节地表温度变化特征分析

基于欧洲中尺度气象预报中心(ECMWF)提供的ERA-Interim地表温度,利用经验正交函数(EOF)等方法,分析了青藏高原四季地表温度的时空变化特征.结果发现:青藏高原春、夏、冬季地表温度变化以整体型为主,并且大部地区地表温度呈现升高的趋势;秋季地表温度略有下降趋势,并且以东部和西部地表温度的反向型异常变化最为显著.此外还发现,青藏高原不同季节地表温度的异常变化具有一定的联系,其中整体型变化可以持续3个季节.     

块对角最小二乘方法在确定全球重力场模型中的应用

分析研究了最小二乘求解重力场模型的六种位系数排列方式下的块对角形态及三种不同条件下的块对角近似：BD-1、BD-2、BD-3,探讨了块对角最小二乘方法在联合早期卫星重力场模型和最新GRACE-only模型中的应用,通过实验计算,结果表明,块对角最小二乘方法较之于积分方法,能更好的提高所恢复模型的精度,说明在卫星重力飞速发展、地面重力数据不断完善的今天,块对角最小二乘法在超高阶地球重力场模型构建方面的优势逐渐突出。     

The Impacts of Two Types of El Ni（n）o on Global Ozone Variations in the Last Three Decades

The effects of E1Nifio Modoki events on global ozone concentrations are investigated from 1980 to 2010 E1 Nifio Modoki events cause a stronger Brewer-Dobson （BD） circulation which can transports more ozone-poor air from the troposphere to stratosphere, leading to a decrease of ozone inthe lower-middle stratosphere from 90~S to 90~N. These changes in ozone concentrations reduce stratospheric column ozone. The reduction in stratospheric column ozone during E1 Nifio Modoki events is more pronounced over the tropical eastern Pacific than over other tropical areas because transport of ozone-poor air from middle-high latitudes in both hemispheres to low latitudes is the strongest between 60°W and 120°W. Because of the decrease in stratospheric column ozone during E1 Nifio Modoki events more UV radiation reaches the tropical troposphere leading to significant increases in tropospheric column ozone An empirical orthogonal function （EOF） analysis of the time series from 1980 to 2010 of stratospheric and tropospheric ozone monthly anomalies reveals that： E1 Nifio Modoki events are associated with the primary EOF modes of both time series. We also found that E1 Nifio Modoki events can affect global ozone more significantly than canonical E1 Nifio events. These results imply that E1 Nifio Modoki is a key contributor to variations in global ozone from 1980 to 2010.     

不同插值方法对CORS高程时间序列的影响分析

在CORS站高程时间序列的研究中,当连续缺失较多数据时,插值显得尤为重要。为了较好地解决这个问题,本文尝试采用正交多项式拟合的方法,分别利用正交多项式拟合、拉格朗日和三次样条等插值方法对高程时间序列进行插值,并对不同方法的插值结果进行了分析比较,验证了正交多项式拟合的可行性及有效性。结果表明:在高程时间序列插值中,三次样条插值结果较差;连续缺失3个点及以下时,正交多项式拟合、拉格朗日插值结果均较好,插值效果相当;随着缺失点数量的增加,正交多项式拟合结果要优于另2种方法。     

基于正交HHT方法的一种高效地震波仿真研究

针对常规HHT功率谱存在能量泄漏的问题,提出基于正交化HHT变换来模拟地震波的方法。结合正交HHT对地震波局部谱密度的估计方法,以正交HHT时变功率谱作为目标谱并利用三角级数法来模拟非平稳地震记录。并通过对El Centro波和Landers波的模拟来研究样本强度和频率的非平稳特性。结果显示,模拟样本的时频特性与原记录相接近;任意一个样本过程的时变谱不一定符合目标谱,但是在统计意义上却严格符合目标谱。可以为某一强震记录补充大量具有相同统计特性的样本波,有利于结构随机响应时程分析。     

中小跨径桥梁座式桥台抗震性能参数敏感性分析

采用pushover分析方法研究中小跨径桥梁座式桥台构造参数对自身抗震性能的影响,基于前人研究成果和座式桥台统计数据,选取背墙箍筋间距、台帽水平拉筋间距、背墙厚度及主梁作用高度作为试验因素,进行4因素3水平的正交数值模拟试验,选取桥台的峰值位移、峰值荷载、平均刚度及位移延性系数4个指标作为反映其抗震性能的目标函数,通过...     

中国夏季降水异常EOF模态的时间稳定性分析

本文基于1980~2012年中国160个台站降水资料,利用滑动交叉检验等方法讨论了中国夏季降水距平和距平百分率EOF各模态的时间稳定性,在此基础上探讨了EOF方法在中国夏季降水短期气候预测中的应用条件和潜在能力。研究表明,随机剔除一年样本,中国夏季降水距平场前四个EOF模态表现出显著的稳定性。若时间系数完全预测准确,则潜在的可预测站点主要位于黄河以南地区,理想预测与原始降水的距平相关系数为0.6左右。相对而言,降水距平百分率各模态的时间稳定性易受极端降水事件的影响,当人为削弱这种影响后,随机剔除一年样本,其前三个模态的稳定性得到提高,潜在的可预测站点均匀分布,理想预测与原始降水的距平相关系数为0.48。但是,伴随着预报时效的增加,降水距平和距平百分率后三个EOF模态的时间稳定性下降,预示着EOF方法对未来两年以上降水的预测能力将会明显下降。     

大型振动台试验花岗岩相似材料配比研究

为开展秦岭翠华山等大型花岗岩地震山崩的动力响应机制研究,研发配制用于振动台物理模型试验的花岗岩相似材料是该研究工作的基础。选取铁矿粉、石英砂、重晶石粉为骨料,石膏为调节材料,松香酒精溶液为黏结剂的相似材料配比方案,设计考虑4因素5水平的正交试验,并对试验结果进行极差分析及多元线性回归拟合,获得各因素对花岗岩相似材料物理力学性质的影响结果和相似材料配比经验方程。结果表明：花岗岩相似材料的密度随铁粉与重晶石粉占骨料比的增加而增大;随着黏结剂浓度的增加,花岗岩相似材料的抗压强度、弹性模量及黏聚力均显著增大;随着石膏含量的增加,密度、抗压强度及内摩擦角均减小。该试验得到的相似材料配比经验方程可以较好地为花岗岩相似材料或其他相似材料的配制提供参考。