带丁坝型半封闭矩形海湾中M_2分潮潮波和潮流特性分析

将黄渤海海域概化为矩形海湾,山东半岛概化为垂直于海岸的巨型丁坝,形成一个带丁坝型半封闭矩形海湾。利用DELFT3D-FLOW计算模块在上述海湾中进行了M2分潮数值模拟,对其无潮点和辐射状潮流场的特性进行了分析。研究发现:考虑科氏力影响和巨型丁坝反射作用,坝前形成了明显的无潮点,但在等水深条件下并未形成辐射状潮流场,而叠加上倾斜海底地形后其得以形成;无潮点和辐射状潮流场顶端位置受水深影响明显,随着平均水深的增大,无潮点将向湾口和湾中轴线方向偏移,而辐射状潮流场顶端则向湾口方向偏移。研究结果有助于加深对带丁坝型半封闭矩形海湾中驻潮波系统形成机制和动力特性的理解和认识。     

基于Argo网格产品资料的台湾以东海域海温场结构与温跃层特征分析

基于2005年1月~2009年12月中国Argo实时数据中心发布的Argo网格化产品,对台湾以东海域的表层和深层海温进行了分析,证实了日本南部海域存在北太平洋副热带模态水,提出暖水团概念,分析了其成因和垂直结构,并利用SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据和WOA09(World Ocean Atlas 2005)数据对暖水团进行验证。揭示出台湾以东海域各层次温度大面分布大体呈3个模态特征,并依此将台湾以东海域分为热带、副热带和温带三个海区;对各海域截取断面图,对其温跃层进行分析,归纳出永久性温跃层和季节性温跃层在垂直方向上的分布和季节性变化,并对其成因进行了讨论。     

半潮堤前的反射形态与时均流速场分析

采用模型试验和数值模拟研究了不同水深工况下半潮堤前的反射形态及时均流速场。基于Hilbert变换建立了叠合波的时频分离技术,同时获取了入射波和反射波的波面过程及相位关系,通过试验数据证明其适用于不同反射程度的波浪信号分析。不同水深工况下,半潮堤前形成了部分立波系统,腹点和节点分别以四分之一波长的偶数倍和奇数倍交替增加。半潮堤前底床水质点水平速度包络图与波面包络图相差四分之一周期的相位,水平速度的极大值和极小值分别出现在波面包络图的节点和腹点,意味着节点处易形成冲刷,腹点处易形成淤积。3种工况的周期平均速度场均在迎浪基床上方的堤脚处存在一个小型环流系统,可能引起局部冲刷,此处需加强防护。淹没工况下,半潮堤前的周期平均速度场形成一个大型环流系统,表层水流向堤后,中下层水流向海侧,意味着底床悬起的泥沙很可能向离岸方向流失。     

基于图像测速的波浪破碎两相速度场测量方案探讨

针对波浪破碎试验中气泡区速度与水体速度无法同时测量的难题,基于实验室条件,搭建了粒子图像测速（PIV）和气泡图像测速（BIV）系统,采用声学多普勒测速仪（ADV）对PIV测量精度和不同场景下BIV测量精度进行了细致的验证,并设计多种试验方案以期实现BIV与PIV的同步耦合测量。试验结果表明,7W激光+后置灯的优化照明方案,其耦合测量的气泡区速度代表参数与标准BIV照明方案的结果误差小于5%,且耦合测量的气泡区下方水质点的速度曲线与标准PIV测量结果吻合,表明该改进方案满足PIV与BIV耦合测量的条件。本文实现的PIV与BIV耦合测量有利于优化测量和分析工作,减小破碎波浪重复生成的影响,有利于提高测量精度,为大范围波浪破碎速度场的快速测量提供了新的方案。     

两次大风过程的对比分析

文章对两次冷空气结合低气压大风过程进行了对比分析,揭示了海上低压轴向的突然向西北转变而引起的地面气压梯度的迅速加大是造成浙北沿海大风的重要原因之一。同时,揭示了两次过程由于高低层辐合辐散差异而引起的大风区上空两类不同的高低空垂直下沉速度分布特征,指出动量下传作用在地面造成风速的加大主要决定于对流层低层下沉速度(而非中层),这可能是两次大风过程地面气压梯度接近,而实际风力却差一级的原因。     

海坛海峡二维潮流场数值模拟

海坛海峡为南北狭长型海峡，海峡内潮波属于前进波．本文建立了平面二维浅水波数学方程，利用欧拉-拉格朗日差分方法得到数值解，模型采用随时间变化的动边界技术，成功地模拟了海坛海峡的前进波特征，并根据实测数据进行了验证．同时计算了同潮时线和等振幅线，不同时刻的潮流场和潮流平均流速分布．计算结果表明，北部湾口M2分潮高潮时间比南部湾口早约5～6min，等振幅线范围约为2．12～2．15m．海峡内流速分布呈南北强、中间弱的特点，最大流速1m／s左右．     

MIKE21模型在海洋工程研究中的应用

介绍了MIKE21数学模型的数学基础和计算方法,将MIKE21应用于山东省龙口湾人工岛群工程开发对海洋环境的影响研究中,并就其中潮流场的模拟过程做出详细说明.通过与研究区多个站位的实测结果对比显示,计算域潮流场预测结果较为合理,表明MIKE21软件对于此类问题有较高的实用价值.将水动力数值模拟全过程设计成软件包,可使其通用性大大加强,是未来水动力数值模拟发展的方向.     

渤海湾流场以及污染物分布的数值模拟研究

以了弄清渤海湾这一具有广阔潮间带典型海域的潮流以及污染物分布状况,采用考虑“窄缝”的二维动边界潮流和对流对涝海湾流场以及污染物分布的浓度场进行了数值模拟研究并应用潮流以及污染物分布的实测模型进行了验证,数值模拟结果与实测符合良好。     

基于Cyt b 基因序列的中国沿海4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构分析

采用线粒体Cytb基因测序技术研究了我国不同海域4个长蛸(Octopus variabilis)群体的种群遗传结构。结果表明,232bp的Cytb基因片段在4个群体90个个体中共检测到38个多态位点、12个单倍型,单倍型多样性指数H达0.854±0.015,核苷酸多样性指数Pi达0.059±0.005,平均核苷酸多样性指数K达13.526,显示出较高的遗传变异。种群遗传结构分析表明,4个群体间均存在极显著的遗传分化(P<0.01),除大连与青岛两群体间外,其它两两群体间的基因流均小于1。聚类分析表明,4个群体明显分化为三大类群,一个类群由大连和青岛群体组成,一个由温州群体组成,另一个由东山群体组成;遗传距离分析表明,东山类群与其它类群之间可能为亚种水平的分化,而其它类群之间仍为种内群体间分化。长蛸这种种群遗传结构形成原因可能与其较弱的种群扩散能力有关,另外冰川期地理历史因素及我国海域的洋流作用可能也参与了长蛸种群遗传结构的形成。     

我国东南沿海日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)4 个养殖群体遗传分化及其遗传结构分析

对我国东南沿海日本囊对虾的4个养殖群体广东群体(GD)、台湾群体(TW)、福建群体(FJ)和浙江群体(ZJ)的线粒体细胞色素b基因片段进行PCR扩增,对产物进行测序后分析。经比对获得552bp的核苷酸序列,发现了52个变异位点,得到了50种单倍型。广东、台湾、福建和浙江群体的核苷酸多样性依次分别为0.0082、0.0044、0.0137、0.0045,各群体均存在较好的单倍型多态性和核苷酸多态性。群体遗传分化分析表明各群体间保持着一定的遗传差异,其中福建群体与其它群体之间存在明显的遗传分化。采用MEGA软件计算了群体间的遗传距离,福建群体与广东群体间的遗传距离最远0.012,台湾群体与浙江群体间的遗传距离最小为0.005。以其它4种对虾为外群构建了4个群体的NJ系统进化树,结果显示台湾群体与浙江群体最先聚为一组群。