海气耦合非线性随机模式求解探讨

本文首先对一个假定随机强迫为高斯白噪声的四次方非线性海气耦合随机模式进行了ε一阶近似的摄动处理，将非线性随机模式化为显含随机项的线性系统和隐含随机项的非线性系统，通过对输出响应的分析表明:该模式结构和随机项的特性使得随机强迫输出的响应只能通过模式的线性区；非线性项仅对气候系统的方差及其对应的频谱有一定量的偏差作用，而对一般输出特性没有贡献。在这基础上，求出了模式输出谱，并给出了计算。     

剖面二维裂隙网络渗流计算方法

本文针对剖面裂隙网络渗流问题,采用全区域不变网络分析方法,并引用初流量概念,化非线性分析为线性分析,成功的解决了岩体剖面上有自由面的裂隙网络渗流计算问题。     

共轭发震构造间相互作用的有限元分析

本文根据震源组合模式,利用有限元方法模拟计算,研究了共轭发震构造间的相互作用,结果如下:(1)当共轭断层的内角为压区且断层交汇区存在一定尺度的调整单元时,只有一条断层发震,另一条断层并不发震。(2)当共轭断层的内角为拉区且断层交汇区无调整单元或调整单元足够小时,由于两条共轭断层联通而发生一次大地震。(3)当共轭断层的交汇区的内角为拉区且断层交汇区有适当尺度的调整单元时,所发生的地震一般为双主震型,即两条断层均发震。其交汇区调整单元愈小,二次主震的间隔时间愈短。此外,本文还计算和讨论了调整单元尺度与初始破裂区位置的关系。     

两种确定性初值形成方案对集合预报技巧的影响研究

为了进一步提高GRAPES-REPS的降水预报性能,将GRAPES-Meso业务模式的高分辨率同化分析初值通过动力升尺度方法(简称GRAPES-M-US方案)产生GRAPES-REPS确定性初值,在此基础上进行了连续10 d的集合预报试验,并与基于T639全球模式同化分析初值动力降尺度方案(简称T639-G-DS方案)得到的确定性初值以及相应的集合预报结果进行了对比分析及预报检验,重点关注了降水预报的检验结果。结果表明:基于GRAPES-M-US方案得到的确定性初值相对于T639-G-DS方案得到的确定性初值而言,在低层具备更多的中小尺度信息;低层连续性变量预报表现较好,850 hPa的位势高度和温度的均方根误差以及概率预报评分(CRPS)均表现出了一定的改进效果,而中层和高层要素改进不显著,10 m风速均方根误差和CRPS均有较明显的改进效果,2 m温度均方根误差和CRPS则基本相当;对降水预报而言,24 h预报时效的小雨、中雨和大雨量级的TS评分、Brier评分和相对作用特征面积(AROC)均有一定的改进,其余预报时效总体而言基本相当或略有负效果;在2017年8月7日的强降水个例中,对强降水落区和强度的预报表现出了一定的"细化"和"纠偏"效果;总体而言,GRAPES-M-US方案较T639-G-DS方案表现出了一定的优势,特别是在短期降水预报方面。     

区域集合预报基于SKEB和多物理过程的混合模式扰动方法研究

为了研究随机动能后向散射(stochastic kinetic energy backscatter,SKEB)模式扰动方法在区域集合预报中的应用效果,基于WRF模式构建了集合预报系统,针对SKEB的扰动振幅进行了敏感性试验,以了解SKEB扰动的作用特征;发展了一种多物理过程组合(multi-physics,MPHY)与SKEB相结合的混合模式扰动方法(SKEB-MPHY),并对比了SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY的预报效果,以探索区域集合预报的最优模式扰动实现方案。试验结果表明:SKEB方法通过固定的动能耗散率计算出流函数及温度扰动,从而对模式积分产生影响,且耗散率大小与预报离差正相关,垂直结构扰动不利于预报离差的发展。SKEB、MPHY以及SKEB-MPHY方法的对比试验表明,对于高空动力场预报离散度的增长,SKEB方法比MPHY方法占优,而低层温度预报离散度增长,MPHY比SKEB扰动方法占优,混合模式扰动方法的扰动增长能力在三种方案中表现最好。集合预报检验结果表明SKEB-MPHY方法评分优于单独的SKEB和MPHY方法。降水个例分析及降水评分结果表明与单独采用MPHY方法相比,引入SKEB方法可以对大雨预报有所改进。本文研究结果表明SKEB方法及在其基础上建立的混合模式扰动方法具有较好的应用前景。     

朵云信息辅助卫星影像扫描区域的概略定位

利用卫星遥感影像中朵云与其阴影的成像差异以及扫描区域与成像时刻太阳方位角的关系,建立了3种云朵高度的计算公式.在此基础上,进一步提出了概略计算扫描区域坐标的方法.实验结果表明,该方法有效地解决了在缺乏传感器摆角的情况下对扫描区域的概略定位问题.根据推导的公式,利用物体与阴影在太阳赤纬角上的分量,还可以解决摄影时间不精确情况下的物体高度计算.该方式比用太阳高度角在时间上的敏感程度要小,因而降低了对时间的要求,尤其对单片航空摄影测量中物体高度计算更有利.     

Poincaré's méthode nouvelle by skew composition

Poincaré designed the méthode nouvelle in order to build approximate integrals of Hamiltonians developed as series of a small parameter. Due to several critical deficiencies, however, the method has fallen into disuse in favor of techniques based on Lie transformations. The paper shows how to repair these shortcomings in order to give Poincaré’s méthode nouvelle the same functionality as the Lie transformations. This is done notably with two new operations over power series: a skew composition to expand series whose coefficients are themselves series, and a skew reversion to solve implicit vector equations involving power series. These operations generalize both Arbogast’s technique and Lagrange’s inversion formula to the fullest extent possible. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

FWG1幂指数递减开发模型

本文提出了ＦＷＧ１幂指数递减开发模型,提出了开发速度,采出程度等开发指标的数学关系式。分析了参数对ＦＷＧ１幂指数递减开发模型的影响。当ｃ＾１／２ｔ＝１时,ＶＤ＝ｅ＾－１为不动点。提出了开发初期ＦＷＧ１幂指数递减开发模型的确定方法,便于开发初期决策。     

Test of sediment initial-motion theories using irregular-wave field data

Sediment initial-motion theories predict the flow conditions that coincide with onset of sediment motion, but usually the most that can be determined from burst-sampled field data is whether or not sediment was in motion. Furthermore, initial-motion theories are usually based on regular-wave laboratory data, with little or no guidance given on how such theories are to be transferred to the real world of irregular waves. A field dataset obtained from the zone of wave shoaling beyond the surfzone is used to compare the performance of three initial-motion theories in a way that takes explicit account of wave irregularity and the limitations of burst sampling. The dataset comprises video images of the seabed and measurements of waves, currents and suspended sediment. The initial-motion theories tested were Komar & Miller's (1975 , J. Sedim. Petrol ., 45, 362–367) 'wave-orbital-speed' theory, a 'wave-stress' theory, and a 'wave-plus-current-stress' theory. Fourteen transitions from no sediment motion to sediment motion were observed, but not all of those represented a challenging test of theory. Using the criterion that the best theory is the one that minimizes errors in classifying bursts as 'no sediment motion' or 'sediment in motion', Komar & Miller's (1975 ) theory was found to perform the best when waves were characterized by significant wave height and mean spectral period, both of which can be estimated directly from pressure data alone. Komar and Miller's theory was better at predicting the onset of extended transport events, which occurred during confused seas, rather than the transition back to moribund seabed under clean swell at the end of such events. The conclusion regarding best theory is dependent on the choice of scales used to characterize wave motion. The way forward therefore is to standardize and define terms precisely.     

顺层边坡岩体结构的非完善屈曲性态研究

视顺层边坡岩体自重的法向分量为结构的初始缺陷,应用初始后屈曲理论和尖点突变模型探讨了缺陷结构在临界状态下的屈曲性态,建立了边坡岩体结构的平衡稳定模态幅值方程,给出了边坡岩体结构分叉点附近的邻域及其稳定性判据。研究结果表明,表征结构初始缺陷的修正项与尖点突变模型中的剖分因子之间具有确定的关系;与理想化完善结构不同的是,顺层边坡岩体结构屈曲的临界值远大于其分叉点处的载荷值,是由其突变模型的分叉集确定的;只有考虑了边坡的实际缺陷,才可得出边坡岩体结构在真正临界意义上的临界值。