夏季长江口外海区域上升流现象的数值研究

基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,对长江口外海区域夏季的上升流现象进行了数值模拟.模式综合考虑径流,风应力,环流,热通量和M_2,S_2,K_1,O_1四个主要分潮的作用,从而提高长江口外海区域上升流模拟的准确性和可靠性,并通过各种控制实验分析了其动力机制,进一步说明本区域影响上升流的主要因子.数值实验表明,长江口外水下河谷的南边(杭州湾口门中心东侧),上升流主要是由向北流动的台湾暖流通过底Ekman效应和陆坡的抬升共同作用产生的.夏季偏南风对长江口外水下河谷西侧上升流的产生有一定影响,但作用不大.此外,潮汐潮流对上升流的产生也起着一定的作用,但在本文关注的上升流区潮作用影响不大.     

台风对海洋叶绿素a浓度影响的定量遥感初探

研究台风对海洋水色环境的影响,是目前海洋遥感技术又一应用领域。由于台风期间天气恶劣,遥感资料较少,国际上主要针对个别典型台风,研究其对海表温度、海洋叶绿素a浓度及初级生产力的影响,很少通过遥感资料系统地对这一影响进行定量分析和建模。自2000到2007年,过境中国近海以及西北太平洋海域台风近百次,作者通过系统地分析这期间MODIS,SeaWiFS的3A级叶绿素a浓度数据,结果发现:(1)台风促进了相应海域叶绿素a浓度的大幅增长,总体上平均增长约1.426倍,个别区域在5倍以上,同时,该增长一般延后3~6d,在7~10d后恢复到原来的水平;(2)进一步对这些数据进行一元统计线性回归,发现叶绿素a浓度增长比(R_chl-a)与台风影响因子(Tsub>w)满足如下关系:R_chl-a=0.0012Tsub>w+1.017,其相关系数达0.8;(3)台风期间叶绿素a浓度与无台风时叶绿素a浓度之间有很强的线性关系,其关系满足:C_chl-a=1.2367C_0chl-a+0.0636,且相关系数高达0.98。这一初步研究结果对进一步通过遥感手段深入研究台风对海洋水色环境的影响有借鉴意义。     

西太平洋暖池热含量变化与东亚冬季风关系

利用 1955-2003 年 NCEP\NCAR 再分析资料和美国 Scripps 海洋研究所环境数据分析中心 ( JEDAC ) 提供的冬季热含量资料,采用小波分析、相关及合成分析等方法, 分析了西太平洋暖池热含量变化特征及其与东亚冬季风关系.结果表明,西太平洋暖池热含量与东亚冬季风有着非常密切的联系,当西太平洋暖池热含量异常偏高时,对流层低层在菲律宾及以东洋面形成一个异常的气旋性环流,中国大陆上空形成一个异常的反气旋性环流,从而使得东亚冬季风在东南区加强,西北区减弱.     

三个牙鲆育种群体亲本效应及遗传参数估计

针对牙鲆(Paralichthys olivaceus)养殖品种生长速度变慢、抗病力降低这一问题。近年来构建了牙鲆抗病群体(RS)、日本群体(JS)和黄海群体(YS)3个育种群体,开展牙鲆选择育种,建立了63个家系,收集了所有家系5 328尾鱼苗的体长和体重数据。借助线形混合模型(Linear mixedmodel)、"加性-显性"模型、约束极大似然法(REML)及最佳线性无偏预测(BLUP)分别估计亲本效应值、体重和体长遗传力和遗传相关、父母本效应和杂交效应。预测结果显示,其中父本130,141,146,170,218,229,303和308随机效应达到了极显著效应水平(P<0.01),父本112,122,141,190,212达到显著水平(P<0.05),所有母本体重随机效应达到了极显著水平(P<0.01);体长和体重两性状的加性、显性、表型和基因型相关分量都达到极显著水平(P<0.01),体长和体重的加性方差比率均大于显性方差比率,可见两性状的遗传效应主要取决于基因的加性效应。体长的总遗传效应率为31.20%,体重的总遗传效应率为33.58%,体长和体重的随机方差比率分别达到68.80%和66.41%,说明养殖环境等因素对牙鲆体长和体重的影响较大,同时说明在牙鲆选择育种中消除环境影响极为重要。体长和体重的狭义遗传率分别为0.199和0.256(P<0.01),广义遗传率分别为0.312和0.336(P<0.01),牙鲆在以上两性状上属于中等遗传力,通过选择育种可取得较大的遗传进展。对3个牙鲆育种群体杂交随机效应估计结果显示,抗病群体和黄海群体在体长和体重两性状上加性随机效应显著(P<0.05);抗病群体分别与日本群体、黄海群体杂交,其后代表现出显性随机效应达到0.10的水平(P<0.10),黄海群体自交、日本群体和黄海群体杂交随机效应不显著(P>0.05),因此在杂交组配中选择抗病群体与其他两个群体交配可取得较好的效果。     

A Modified Form of Mild-Slope Equation with Weakly Nonlinear Effect

Nonlinear effect is of importance to waves propagating from deep water to shallow water.Thenon-linearity of waves is widely discussed due to its high precision in application.But there are still someproblems in dealing with the nonlinear waves in practice.In this paper,a modified form of mild-slope equa-tion with weakly nonlinear effect is derived by use of the nonlinear dispersion relation and the steady mild-slope equation containing energy dissipation.The modified form of mild-slope equation is convenient to solvenonlinear effect of waves.The model is tested against the laboratory measurement for the case of a submergedelliptical shoal on a slope beach given by Berkhoff et al,The present numerical results are also comparedwith those obtained through linear wave theory.Better agreement is obtained as the modified mild-slope e-quation is employed.And the modified mild-slope equation can reasonably simulate the weakly nonlinear ef-fect of wave propagation from deep water to coast.     

台湾海峡夏季与冬季的水体及热盐通量观测

利用在台湾海峡附近的下放式声学多普勒流速剖面仪(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler,LADCP)观测资料和温盐观测资料,通过对连续站的两个季节观测进行正压和斜压潮流分析从而去除潮流得到准定常流,并在此基础上计算了南海和东海之间通过台湾海峡输运的水体及热盐通量。结果表明:台湾海峡大部分海域是半日潮海区(正规半日潮及不正规半日潮海区),半日潮主要分量为太阴半日分潮M2;台湾海峡的水体输运及热盐通量呈现明显的季节变化:夏季台湾海峡内表现为一支东北流向的海流,即台湾海峡暖流,存在3.3 Sv(1Sv=106 m3/s)的东北向水体输运,冬季东北季风较强,西南方向的海流加强,混合层可达到底部,存在1.8 Sv的东北向水体输运。与此对应的热盐通量分别为:夏季热通量为0.34×1015 W,盐通量为118.6×109 g/s;冬季热通量为0.14×1015 W,盐通量为72.9×109 g/s。该结果对台湾海峡通量的研究给出了一个直接观测的准确值,并为相关的数值研究提供了参考。     

基于卫星遥感数据改进区域尺度的显热通量模型

以西北半干旱地区的内蒙古农牧交错地带锡林郭勒盟为研究区,以不同退化程度的草地为研究对象,通过叶面积指数计算各像元的动力传输粗糙度长度,以改进显热通量算法;并结合植被／土壤组分温度分别计算基于亚像元的植被／土壤的显热通量。由敏感性分析和模型验证表明,改进的显热通量算法能够提高区域尺度的能量平衡计算精度。     

Optimal design of two-dimensional wings in ground effect using multi-objective genetic algorithm

The shape optimization of the 2-dimensional wing in ground effect (WIG) has been performed by the integration of CFD (computational fluid dynamics) and MOGA (multi-objective genetic algorithm). Because of the trade-off between the aerodynamic forces and the height stability, it is difficult to satisfy the design requirements of efficiency and stability at the same time. In this study, the lift coefficient, the lift-drag ratio and the static height stability are chosen as the objective functions to obtain the optimal wing profiles of a WIG craft. An NACA0015 airfoil is used for the baseline model; the aerodynamic characteristics of the base model are compared with that of the optimal solutions. The profile of the airfoil is constructed by four Bezier curves with fourteen control points resulting in the eighteen coordinates, which are adopted as the design variables. The optimal solutions of the multi-objective optimization are not unique but a set of the non-dominated optima: the Pareto frontiers or a Pareto set. As the results of the multi-objective optimization, the forty Pareto optima, which include high-lift, high-efficiency, and more stable airfoils on the edge of the 3-dimensional objective space, are obtained at thirty evolutions of the generation.     

Josephson junction of two-species Bose-Einstein condensates in a high-finesse optical cavity

The mean-field dynamics of undistinguishable two-species Bose Josephson junction coupled to a single mode high-finesse optical cavity is investigated. From the Hamiltonian, the phase portrait and the stationary points are given. It is shown that the role of the interspecies interaction equals the intraspecies interaction under suitable conditions. As the interspecies interaction increases, the trapped atoms will start tunneling between the two wells unnaturally for some special cases.     

2023年全球重大天气气候事件

2023年,全球平均气温比工业化前高出约1.45℃(±0.12℃),是有观测记录以来最热的一年。全球海平面继续上升,且全球平均海平面达到了有卫星记录(1993年至今)以来的最高水平,反映了持续的海洋变暖以及冰川和冰盖的融化。北极海冰面积仍远低于常年值,南极海冰面积创下历史新低。巴基斯坦、中国京津冀地区、意大利、巴西圣保罗州北部沿海地区、新西兰北岛等地遭受暴雨洪涝灾害,非洲西北部、中国云南、中美洲和南美洲北部发生严重干旱,南欧、北美、南美、东亚和南亚等地遭遇创纪录高温热浪,欧洲和北美等地遭遇寒流和暴风雪侵袭,强对流天气频繁袭击世界各处,全球热带气旋活动频繁。