Formation rate of water masses in the Japan sea

Water masses in the subsurface and the intermediate layer are actively formed due to strong winter convection in the Japan Sea. It is probable that some fraction of pollution is carried into the layer below the sea surface together with these water masses, so it is important to estimate the formation rate and turnover time of water masses to study the fate of pollutants. The present study estimates the annual formation rate and the turnover time of water masses using a three-dimensional ocean circulation model and a particle chasing method. The total annual formation rate of water masses below the sea surface amounted to about 3.53 ± 0.55 Sv in the Japan Sea. Regarding representative intermediate water masses, the annual formation rate of the Upper portion of the Japan Sea Proper Water (UJSPW) and the Japan Sea Intermediate Water (JSIW) were estimated to be about 0.38 ± 0.11 and 1.43 ± 0.16 Sv, respectively, although there was little evidence of the formation of deeper water masses below a depth of about 1500 m in a numerical experiment. An estimate of turnover time shows that the UJSPW and the JSIW circulate in the intermediate layer of the Japan Sea with timescales of about 22.1 and 2.2 years, respectively.     

伊朗Y油田水平井钻井技术

伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。     

基于密度的轨迹时空聚类分析

通过轨迹聚类分析挖掘物体移动模式的空间分布和时间特征,对于认识运动的形成机制,预测运动的未来发展具有重要的意义。目前,轨迹聚类研究主要关注物体的空间位置变化,时空聚类中时间约束一般只是作为辅助信息,并不真正参与聚类。本文提出基于密度的轨迹时空聚类方法,在聚类过程中同时考虑轨迹包含的时空信息,在空间聚类的基础上提出了轨迹线段时间距离的度量方法和阈值确定原则,对时空邻域密度进行聚类分析,挖掘物体的时空移动模式。实验对南海涡旋轨迹进行时空聚类分析,得到了涡旋典型移动模式的空间分布和时间特征,验证了基于密度的轨迹时空聚类方法的有效性。加入时间约束后,移动通道主要发生缩短、分裂和消失的变化。和空间聚类相比,轨迹时空聚类可有效地划分发生在同一位置不同时间的轨迹,得到的聚类结果更加细化,移动模式更加准确,有利于物体的移动模式做更深入的分析。     

直-增-稳剖面设计问题的解析解

使用无量纲化方法对设计方程组进行了改写,新的无量纲化设计方程组有利于充分利用三角函数公式求解析解,所得到的解析解计算公式具有简洁的数学形式。将设计方程组求解问题分成两类,对于已知最大井斜角的第Ⅰ类问题,使用线性代数解方程组的克莱默法则直接就可以得出解析解。最大井斜角为未知数的第Ⅱ类问题,使用三角函数公式进行化简,得到形式简单、统一的解析解公式,避免了使用半角公式所带来的解析解计算公式的复杂性。所使用无量纲化方法具有一定的普适性,可以用于解决其他类型的二维剖面设计问题。     

2013年1月安徽持续性霾天气成因分析

2013年1月安徽霾天气具有范围广、持续时间长、能见度低等特点。利用合肥、安庆、阜阳2009~2013年1月地面常规资料、高分辨率探空资料,结合轨迹分析和聚类分析,讨论了2013年1月安徽霾天气频发的原因。结果表明:低风速、高湿度不能解释2013年1月霾天气增多、增强的现象。大气层结稳定、接地逆温偏多、偏厚,可部分解释这次霾天气增多现象。边界层中上部输送条件的变化也不能解释2013年1月霾天气增多现象,但近地层输送条件的变化能较好地解释2013年1月霾天气增多现象,如偏东北来向的轨迹组对应着最低的能见度,且2013年1月各地最低能见度对应的轨迹组所占比例(或与次低能见度的轨迹组所占比例之和)在历年中最高。因此,大气层结稳定、近地层偏东北来向气团较多是2013年1月安徽各地能见度偏低、霾天气偏多的主要原因。     

Video observations, atmospheric path, orbit and fragmentation record of the fall of the Peekskill meteorite

Large Near-Earth-Asteroids have played a role in modifying the character of the surface geology of the Earth over long time scales through impacts. Recent modeling of the disruption of large meteoroids during atmospheric flight has emphasized the dramatic effects that smaller objects may also have on the Earth's surface. However, comparison of these models with observations has not been possible until now. Peekskill is only the fourth meteorite to have been recovered for which detailed and precise data exist on the meteoroid atmospheric trajectory and orbit. Consequently, there are few constraints on the position of meteorites in the solar system before impact on Earth. In this paper, the preliminary analysis based on 4 from all 15 video recordings of the fireball of October 9, 1992 which resulted in the fall of a 12.4 kg ordinary chondrite (H6 monomict breccia) in Peekskill, New York, will be given. Preliminary computations revealed that the Peekskill fireball was an Earth-grazing event, the third such case with precise data available. The body with an initial mass of the order of 10⁴ kg was in a pre-collision orbit with a = 1.5 AU, an aphelion of slightly over 2 AU and an inclination of 5. The no-atmosphere geocentric trajectory would have lead to a perigee of 22 km above the Earth's surface, but the body never reached this point due to tremendous fragmentation and other forms of ablation. The dark flight of the recovered meteorite started from a height of 30 km, when the velocity dropped below 3 km/s, and the body continued 50 km more without ablation, until it hit a parked car in Peekskill, New York with a velocity of about 80 m/s. Our observations are the first video records of a bright fireball and the first motion pictures of a fireball with an associated meteorite fall.     

基于自组织映射法的时间序列土地利用变化的时空可视化

精细尺度下多时间序列土地利用时空演变分析是当前研究的一个趋势,本研究基于2005、2007、2009、2011、2013年5期土地利用数据采用自组织映射方法分析了北京市乡镇级多时间序列土地利用的时空演变规律,实现了乡镇尺度下多时间序列土地利用数据的时空一体化表达和对比分析。通过构建自组织映射神经网络,利用其聚类和降维可视化功能对5个监测时期的土地利用数据同时进行训练,在其输出面板可以发现不同土地利用类型的分布聚集模式以及相互之间的结构比例关系,并对输出神经元进行二次聚类以及土地利用变化轨迹分析,展示出北京市乡镇级5个监测时相的土地利用时空演变规律。结果揭示出北京市平原区、山区及二者过渡的山前结合带的各自不同的土地利用时空变化轨迹与模式：北京市平原区向高建设用地比例的土地利用结构方向演变,山区向高林地比例的土地利用结构方向演变,而山前结合带的土地利用时空演变较为复杂。     

基于引导角的非完整移动机器人轨迹跟踪控制

研究非完整移动机器人的轨迹跟踪控制问题。首先根据移动机器人侧向误差和角度误差的几何关系,提出了一种基于引导角的轨迹跟踪控制方法。然后利用Lyapunov直接法和积分Backstepping方法设计了基于引导角的轨迹跟踪控制器,并证明了移动机器人轨迹跟踪误差收敛性。最后通过仿真结果验证了本文方法的有效性。     

A trajectory-oriented carriageway-based road network data model,part 3: Implementation

This is the final of a three-part series of papers which mainly discusses the implementation issues of the CRNM. The first two papers in the series have introduced the modeling background and methodology, respectively. An overall architecture of the CRNM has been proposed in the last paper. On the basis of the above discusses, a linear reference method (LRM) for providing spatial references for location points of a trajectory is developed. A case study is introduced to illustrate the application of the CRNM for modeling a road network in the real world is given. A comprehensive conclusion is given for the series of papers.     

TWP-ICE试验期间一次热带深对流过程的拉格朗日输送特征

本文使用高分辨率WRFV3.4.1模式对TWP-ICE试验期间的一次热带深对流过程进行了数值模拟,利用第四重嵌套每五分钟输出一次的模拟资料对对流系统的上升气流质量通量廓线特征进行了分析,并结合FLEXPART拉格朗日粒子扩散模式对热带深对流系统进行拉格朗日轨迹分析.质量通量廓线特征及拉格朗日轨迹的分析结果表明,在条件不稳定层顶附近便有部分水凝物被输送出深对流系统.深对流系统中的水凝物主要沿环境引导气流向深对流下游方向输送.由于受低层风场扰动的影响,少量的水凝物被输送到深对流系统的上游.深对流系统中的水凝物向其下游方向输送的最远距离为200~300 km,并约有10%~20%的水凝物对对流系统下游50~150 km附近卷云砧的形成产生影响,其影响的时间尺度约为4~6 h.