张力腿平台绕流数值模拟分析

在一定来流条件下,张力腿平台(tension leg platform,简称TLP)的立柱后缘出现周期性的交替旋涡脱落,致使立柱受到垂直于来流方向的升力和平行于来流方向的阻力作用,导致TLP产生大幅度往复运动,显著增加平台结构和系泊系统的负载。目前,关于单柱、多柱结构绕流问题的研究较多,但对于TLP绕流特性的研究较少,机理尚存不明确的地方。为研究TLP的绕流力变化情况和流场特征,开展了数值模拟分析。利用计算流体动力学数值模拟软件,基于雷诺平均(RANS)法和分离涡模拟(DES)法对TLP绕流场进行仿真分析,揭示了TLP的绕流特性。结果表明,在3种来流角度和多个折合速度V_r下,TLP绕流的流体力系数存在明显差异,升力系数时域曲线呈现脉动性。TLP的上、下游立柱间存在明显的相互作用,影响了旋涡的形成与发展。TLP的旋涡脱落大多集中在平台固有频率附近,且在V_r=7,来流角度为0°时,升力系数频谱峰值最大,旋涡脱落集中。     

海底管道整体式止屈器性能研究与穿越压力预测

整体式止屈器可有效抑制海底管道屈曲传播并避免管道的大规模屈曲失效。为探究整体式止屈器的止屈特性,预测其穿越压力,利用ABAQUS软件建立有限元模型,分析了整体式止屈器厚度、长度、径厚比等参数对穿越压力和穿越形式的影响机制,揭示了整体式止屈器的止屈特性。研究结果表明:在平行穿越阶段,增加止屈器厚度、有效长度可明显提升穿越压力;而在垂直穿越阶段,穿越压力增长速率明显放缓。结合有限元模拟结果,拟合得到了整体式止屈器在不同穿越形式下的穿越压力预测公式,其相较于已有经验公式准确性更高,对整体式止屈器的设计和建造具有重要的指导意义。     

协同多时相波谱特征的不透水面信息级联提取

不透水面作为反应城市表征变化和区域城镇化的重要技术指标,其位置、图斑大小、空间分布等信息在地表水热循环和能量平衡等领域被广泛需求。传统方法大都基于单一时相信息提取不透水面,而忽略多时相所蕴含的丰富信息。因此,本文提出多时相信息融合的不透水面级联提取方法,利用Landsat-8 OLI遥感影像分析归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）、改进的归一化水体指数（Modified Normalized Difference Water Index, MNDWI）和归一化建筑指数（Normalized Difference Building Index, NDBI）年内时序变化特点和典型地物间多时相波谱曲线的协同特征,并归纳不透水面多时相变化规律;再根据先验知识所获取的有效地表信息,进行多时相分级提取不透水面信息。此外,基于实地考察数据和同期2 m GF-1遥感影像屏幕数字化生成30 m不透水面图斑,进行精度验证、分析和对比单时相、四季相及多时相3种时序情况下的提取精度。结果表明：单时相提取不透水面总精度最低,四季相提取精度优于单时相,而多时相提取精度最高（精度可达93.66%,Kappa系数为0.81）。本方法在偏远城镇不透水面的有效识别中显露潜在优势,可为不透水面提取方法融合时序波谱特征提供新思路。     

小秦岭地区金钼多金属矿成矿特征与找矿预测

小秦岭地区是中国重要的金钼矿产基地。以构造-岩浆-成矿系统为指导,综合研究认为区内金钼多金属矿床可分为印支期—燕山期与重熔型花岗岩浆侵入活动有关的金(钼)矿床成矿系列和与深源浅成型花岗岩、碱性岩有关的钼(金钨)矿床成矿系列。金(钼)矿床类型主要包括石英脉型、构造蚀变岩型、糜棱岩型、爆破角砾岩型和复合型等,以前两者为主;钼(金钨)矿床类型主要包括斑岩型、斑岩-矽卡岩型、斑岩-爆破角砾岩型、石英-碳酸岩脉型和构造蚀变岩型等,也以前两者为主。该区三叠世以来共发生过3次岩浆侵入活动,每次都伴有不同程度的钼金矿化作用,并分别对应于不同的钼金矿化高峰期。钼的成矿作用分为印支期(210~220 Ma)和燕山期早白垩世早期(140~145Ma)、早白垩世中晚期(110~138Ma);金的成矿作用分为印支期(约220Ma)和燕山期早白垩世中晚期(约130Ma);钼、金成矿在印支期和燕山期早白垩世中晚期叠合,而在燕山期早白垩世早期分离。整体上,区内岩体与断裂构造控矿特征明显,燕山期金钼成矿作用强烈发育。该区娃娃沟—峪耳沟、峪耳沟—曹家沟、太子坪—葫芦沟—荒地沟与文公岭北坡等地区为金钼多金属矿的有利找矿靶区,并应特别重视中酸性小岩体的含矿性评价。     

东太平洋赤道公海茎柔鱼生物学特性

根据2013年4~6月在赤道公海探捕期间采集茎柔鱼样本,研究赤道公海茎柔鱼渔业生物学特性。结果表明,不同性别、不同月份,茎柔鱼胴长和体质量组成不同。雌、雄性样本的胴长范围分别为93~495 mm和94~406 mm,优势胴长组分别为260~340 mm和240~320 mm,分别占样本总数72.53%和70.26%;雌、雄性样本体质量范围分别为25~3 900 g和33~2170 g,优势体质量组分别为400~1 200 g和200~1 000 g,分别占样本总数82.71%和87.82%。雌、雄性茎柔鱼净体质量比例分别介于31.69%~80.51%和37.05%~81.35%之间,平均值分别为60.45%和62.73%。协方差分析表明,茎柔鱼胴长与体质量、胴长与净体质量的生长均存在性别间差异,胴长与体质量的生长都最适合用幂函数表示,而胴长与净体质量的生长,雌、雄性样本分别最适合用幂函数和指数函数表示。不同月份茎柔鱼性别比例构成不同,4月、5月和6月性别比例分别为1.87∶1、1.61∶1和1.17∶1,全部样本的性别比例为1.61∶1。不同月份茎柔鱼性腺成熟度的组成不同。不同性别、不同月份间茎柔鱼胃含物等级组成存在差异。     

The total operating characteristic to measure diagnostic ability for multiple thresholds

The relative operating characteristic (ROC) is a popular statistical method to measure the association between observed and diagnosed presence of a characteristic. The diagnosis of presence or absence depends on whether the value of an index variable is above a threshold. ROC considers multiple possible thresholds. Each threshold generates a two-by-two contingency table, which contains four central entries: hits, misses, false alarms, and correct rejections. ROC reveals for each threshold only two ratios, hits/(hits + misses) and false alarms/(false alarms + correct rejections). This article introduces the total operating characteristic (TOC), which shows the total information in the contingency table for each threshold. TOC maintains desirable properties of ROC, while TOC reveals strictly more information than ROC in a manner that makes TOC more useful than ROC. We illustrate the concepts with an application to land change science.     

陶诗言先生在中国暴雨发生条件和机制研究中的贡献

作者在1998年庆贺陶诗言先生八十华诞的文集中曾专题阐述和评价了陶先生对中国暴雨研究的贡献。 至今十五年过去了,陶诗言先生虽已于2012年仙逝,但其深邃的科学思想依然闪烁着智慧的火花。他在中国暴雨研究中留下的宝贵遗产不但深刻影响过去和现代两代人的暴雨研究和业务发展,而且也将继续影响将来的中国暴雨研究。本文是对陶诗言先生在中国暴雨的研究中所作的贡献并结合现代研究的成果作进一步介绍和评价。主要集中在暴雨发生的动力和热力条件与机理方面。全文内容包括六个方面:（1）季节突变对中国梅雨爆发的影响;（2）暴雨发生的多尺度相互作用;（3）暖湿季风输送带对北方大暴雨的影响;（4）高空急流对暴雨的作用;（5）暴雨和强对流发生的物理条件;（6）地形对暴雨的作用     

西北太平洋海域风浪、涌浪、混合浪波浪能资源特征

用ECMWF的ERA-40海浪再分析资料,应用波浪能流密度计算方法,对西北太平洋海域的风浪能、涌浪能、混合浪能展开研究。结果表明:(1)波浪能流密度呈现出显著季节性差异。混合浪能流密度表现为冬高夏低;春、夏、秋季的涌浪能流密度明显大于风浪能流密度,冬季相反;(2)混合浪能流密度的大值区主要分布于阿留申群岛附近海域,高值中心可达60 kW/m以上;近海的大值区主要分布于琉球群岛—巴士海峡—传统的南海大风区一带,年平均值在4 kW/m以上,南海北部可达12 kW/m以上;(3)黄渤海的涌浪和混合浪能流密度峰值出现在8—9月,波谷出现在6月。风浪能流密度峰值出现在11月—次年3月,波谷出现在6—8月,均呈现双峰型月变化特征。东海、南海北部、南海中南部海域能流密度的月变化特征相似,都为双峰型,12月—次年4月的能流密度整体较高,波峰出现在12月,波谷出现在5—7月;(4)2 kW/m以上混合浪能流密度出现的频率较高,近海低于大洋;(5)0.5 m以上有效波高出现的频率都非常高,中国近海稍低于大洋;(6)涌浪能流密度的稳定性明显好于风浪能流密度;大洋的能流密度稳定性明显强于近岸。1月份能流密度的稳定性最好,4月和7月次之,10月的稳定性最差。     

Characterizing landscape spatial heterogeneity in multisensor images with variogram models

Most evaluation of the consistency of multisensor images have focused on Normalized Difference Vegetation Index （NDVI） products for natural landscapes, often neglecting less vegetated urban landscapes. This gap has been filled through quantifying and evaluating spatial heterogeneity of urban and natural landscapes from QuickBird, Satellite pour l＇observation de la Terre （SPOT）, Ad- vanced Spacebome Thermal Emission and Reflection Radiometer （ASTER） and Landsat Thematic Mapper （TM） images with variogram analysis. Instead of a logarithmic relationship with pixel size observed in the corresponding aggregated images, the spatial variability decayed and the spatial structures decomposed more slowly and complexly with spatial resolution for real multisensor im- ages. As the spatial resolution increased, the proportion of spatial variability of the smaller spatial structure decreased quickly and only a larger spatial structure was observed at very coarse scales. Compared with visible band, greater spatial variability was observed in near infrared band for both densely and less densely vegetated landscapes. The influence of image size on spatial heterogeneity was highly dependent on whether the empirical sernivariogram reached its sill within the original image size. When the empirical semivariogram did not reach its sill at the original observation scale, spatial variability and mean characteristic length scale would increase with image size; otherwise they might decrease. This study could provide new insights into the knowledge of spatial heterogeneity in real multisen- sor images with consideration of their nominal spatial resolution, image size and spectral bands.     

南海温度锋的分布特征及季节变化

利用50a(1950—2007年)的SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据分析了南海上层温度锋分布特征以及季节变化规律。结果表明:受季风、太阳辐照以及诸多因素影响,温度锋季节变化明显,锋面结构复杂。冬季,温度锋基本沿陆架分布,存在于南海北部海区,从台湾海峡一直延伸到北部湾,发育比较显著;春季,主要出现在南海北部海区、北部湾、越南东部海岸,分布比较广泛;夏季温度锋出现概率增加,出现区域扩大,越南东部出现大面积温度锋;秋季南海中西部海域存在大面积的温度锋。