经验模式分解联合独立分量分析降噪研究

针对高精度GPS变形监测的噪音成分以及多路径效应的剔除,提出了一种新的经验模式分解联合独立分量分析的滤波降噪法。采用模态相关准则进行信号层与噪音层的判定,有效地解决了低信噪比情况下信号层与噪音层分界点的判定,实现了噪音最大化的去除以及有用信息的最大化保留;基于经验模式分解的独立分量分析滤波降噪法,采用更为简单科学的数学判定方法,避免了人为的经验判定方法,实现了信号层与噪音层的自适应判定以及降噪效果更佳。实验结果表明:所用算法不仅能够有效地去除噪音成分,而且能够很好地保留大部分有用信息,研究结果对高精度GPS变形监测的去噪以及多路径效应的剔除研究具有一定意义。     

有关副热带太平洋对ENSO影响研究的综述

ENSO（El Niño-Southern Oscillation）的发生发展既受到来自热带西太平洋纬向海气过程的影响,也受到来自副热带太平洋经向海气过程的影响。本文概述了副热带太平洋海气异常影响ENSO研究方面的科学背景及研究进展,综述了前人提出的副热带太平洋大气海洋异常通过经向风应力以及北太平洋/南太平洋经向模态,影响ENSO发展演变的途径及相关物理机制,总结了近些年观测资料分析及数值模拟研究工作所提出的新观点,并讨论了相关研究中的学术分歧及有待进一步研究的问题。     

关于印度洋副热带模态水的研究:潜沉率及其水体性质

The annual subduction rate in the South Indian Ocean was calculated by analyzing Simple Ocean Data Assimilation(SODA) outputs in the period of 1950–2008. The subduction rate census for potential density classes showed a peak corresponding to Indian Ocean subtropical mode water(IOSTMW) in the southwestern part of the South Indian Ocean subtropical gyre. The deeper mixed layer depth, the sharper mixed-layer fronts and the associated relatively faster circulation in the present climatology resulted in a larger lateral induction, which primarily dominants the IOSTMW subduction rate, while with only minor contribution from vertical pumping.Without loss of generality, through careful analysis of the water characteristics in the layer of minimum vertical temperature gradient(LMVTG), the authors suggest that the IOSTMW was identified as a thermostad, with a lateral minimum of low potential vorticity(PV, less than 200×10~(–12) m~(–1)·s~(–1)) and a low d T?dz(less than 1.5°C/(100m)). The IOSTMW within the South Indian Ocean subtropical gyre distributed in the region approximately from25° to 50° E and from 30° to 39°S. Additionally, the average characteristics(temperature, salinity, potential density)of the mode water were estimated about(16.38 ± 0.29)°C,(35.46 ± 0.04),(26.02 ± 0.04) σ_θ over the past 60 years.     

采用两步式模型修正过程识别海上风电支撑结构的损伤

针对海上风电支撑结构损伤识别的难点,将一种新的模型修正方法应用到了三脚架式海上风电支撑结构的损伤识别中。采用数学上常用的正则化方法,解决了实测模态含噪声条件下损伤识别"病态"方程组的求解问题;结合Guyan扩阶技术,实现了基于低阶不完备模态的损伤识别。另外,为提高损伤识别精度,结合算例提出一种两步式模型修正过程:第一步,初步定位损伤位置;第二步,精确识别损伤位置和损伤程度。数值研究结果表明,采用两步式模型修正过程的方法对于海上风电支撑结构的损伤识别是有效的。     

渤海夏季溶解氧与表观耗氧量年际变化时空模态

根据渤海断面1978~2014年历年8月温度、盐度和溶解氧观测资料,采用旋转经验正交函数(REOF)、最大熵谱和延迟相关等方法,研究了渤海夏季断面溶解氧含量和表观耗氧量年际变化时空模态.溶解氧含量主要存在4种时空模态:第一模态空间分量主权重在10 m以深水体;时间分量均为显著线性低氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第二、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性高氧趋势周期年际变化和10a尺度跃变.第三模态空间分量主权重在10 m附近;时间分量为准平衡态周期变化和10a尺度跃变.表观耗氧量主要有4种时空模态:第一、二模态空间分量主权重在中层及底层;时间分量均为显著线性贫氧趋势周期变化和10a尺度跃变.第三、四模态空间分量主权重在5 m以浅水体及断面南端底层;时间分量均为显著线性富氧趋势周期变化和10a尺度跃变.生物活性组分耗氧与海流输送减氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性低氧、贫氧趋势年际变化主要影响因素,饱和溶解氧强增氧、生物活性组分光合作用生氧和海流输送增氧过程是夏季溶解氧、表观耗氧量模态显著线性高氧、富氧趋势年际变化主要影响因素.渤海夏季深层水体中生物耗氧作用大于浅层水体中生物生氧作用,20 m以深水体中显著线性低氧、贫氧趋势快于20 m以浅水体的显著高氧、富氧趋势.生物活性组分氧化与光合作用是渤海夏季年际平均溶解氧含量、表观耗氧量分布以及溶解氧含量、表观耗氧量年际时空变化的主要影响因素,温度、盐度不是主要影响因素.     

The link between the Victoria mode in the preceding boreal winter and spring precipitation over the southeastern USA and Gulf of Mexico

北太平洋海温第二主导模态是一个呈现东北.西南"+-"偶极子型变化的海温模态,被定义为维多利亚模态(VM)。本文利用1979.2014年的逐月资料,通过偏相关分析及回归分析等气象统计方法,探究了北半球前冬VM与春季美国东南部及墨西哥湾(SE USA及GM,(24–34°N,95–80°W))降水之间的关系,结果表明两者之间存在显著的正相关关系。当前冬为正(负)VM事件,则在随之而来的春季,SE USA及GM区域往往会出现降水增加(减少)。SE USA及GM区域的环流系统对前冬正(负)VM的响应十分显著,具体表现为比湿偏高(偏低),输入此区域的水汽输送增多(减少),并且,此区域对流层基本上被异常上升(下沉)运动控制,有利于(不利于)降水发生。因此,本文的研究可能为春季美国东南部及墨西哥湾降水的季节预测提供新的预测因子。     

地极移动的非线性动力机制

用非线性动力学原理和非线性振动方法,结合Chandler摆动的时间序列反演,证实了Chandler摆动的衰减能量是由周年激发的非线性共振所补充的．由高布锡归算的ILS参数,按共振激发模型反演出的Chandler摆动衰减指数和频率品质因数等结果,符合已有的大量基本结论,反演出的非齐次项的强迫频率基本都在周年频率的周围．非线性共振模型还表明,Chandler频率的不稳定性是由于存在频率转换和漂移,摆动振幅的不稳定性是由于存在共振跳跃,非线性的存在还将引出组合共振频率．同时用推广的最小公倍数证实和频差频的存在,提供了非整数的最小公倍数算法,为数论的非线性推广和在天文中的应用提供了工具．     

线性结构的滑动模态半主动控制

本文研究应用可变阻尼器对线性结构进行半主动控制的算法和原理。采用滑动模态控制算法,并基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ直接法提出了半主动控制器设计。利用滑动模态控制方法和所建立的控制器,我们给出了一个风荷载激励下的线性结构的半主动控制算例。计算机模拟分析表明,半主动控制具有效果明显,鲁棒性好等优点,是一种非常有发展前途的控制方法。     

厂房动力特性测试及加固效果评估

介绍了对某生产厂房的动力特性现场测试和对厂房结构的模态分析及谐响应分析结果。在掌握该厂房振动规律的基础上，针对厂房结构的特点提出增设钢斜撑的方法进行加固处理。并用有限元方法进行了计算分析和加固效果评估。     

GMS-5卫星资料和常规地面资料反演大气可降水量

探讨用GMS-5卫星资料结合常规地面资料反演大气可降水量的可行性，建立由3个通道亮温和地面水汽压反演可降水量的经验公式，并分季节进行回归统计，得到不同季节的统计参数。用990组数据对所得到的经验公式进行检验，得探空测值与反演值比较的平均绝对误差为0．1903g／cm^2，均方根误差为0．2758g／cm^2，相关系数为0．97，具有较高的反演精度。