基于拉格朗日拟序结构的吕宋海峡表层水交换研究

黑潮通过吕宋海峡入侵南海呈现明显的瞬态特征。以往的研究通常将黑潮在吕宋海峡附近的流态分为几种不同类型。本文基于表层地转流计算得到的有限时间李雅普诺夫指数场（FTLE）,展示了拉格朗日视角下的吕宋海峡上层水交换特征。从FTLE场提取的拉格朗日拟序结构（LCSs）很好地识别了吕宋海峡附近的典型流态和旋涡活动。此外,这些LCSs还揭示了吕宋海峡周围复杂的输运路径和流体域,这些特征得到了卫星跟踪浮标轨迹的验证,且从流速场中是无法直接识别的。FTLE场显示,吕宋海峡附近表层水体的输运形态主要可分为四类。其中,黑潮直接向北流动的“跨越”形态和顺时针旋转的“流套”形态的发生频次明显高于直接进入南海的黑潮分支“渗入”形态和南海水流出至太平洋的“外流”形态。本文还进一步分析了黑潮在吕宋海峡处的涡旋脱落事件,突出强调了LCSs在评估涡旋输运方面的重要性。反气旋涡旋的脱落个例表明,这些涡旋主要源自黑潮“流套”,涡旋脱落之前可有效地俘获黑潮水。LCS所指示的输运通道信息有助于预测最终被反气旋涡所挟卷水体在上游的位置。而在气旋涡的形成过程中,LCS的分布特征表明,大部分气旋涡并未与黑潮水的输运路径相连通。因此,气旋涡对从太平洋到南海的上层水交换的贡献较小。     

多仿生机器人协同编队捕获策略

机器人的协同编队问题是一个综合性的研究课题,主要包括编队策略及路径规划 2 个阶段。针对单一机器人在未知水下环境中执行任务时能源受限等问题,提出一种基于改进蚁群算法的安全域协商捕捉策略,以解决多仿生机器人系统水下环境中对目标的协同编队捕获问题。机器人随机搜索过程中发现目标后, 利用安全域协商策略,实现目标机器人周围捕获点的分配;采用改进的蚁群算法实现编队过程的路径规划和自适应避障。在不同大小的障碍物环境中进行仿真实验,并与经典的路径规划算法进行对比,实验结果表明： 所提出的策略能够使机器人在复杂的水下障碍物环境中完成高效的协作编队捕捉任务,具备有效性。     

海洋生态产品价值实现的参与主体演化博弈分析

海洋生态产品价值实现对推进海洋生态文明建设与海洋经济高质量发展具有重要意义。目前,海洋生态产品价值实现存在市场化程度不高、公众参与度低、实现不充分等问题。本文通过构建海洋生态产品价值实现参与主体（企业、政府和社会公众）的演化博弈模型,探究各方主体的策略稳定性规律,探讨三方博弈系统的均衡点及其稳定性,并运用Matlab仿真分析不同参数变化对系统演化的影响,最后依据博弈分析结果为探索“政府＋市场”的海洋生态产品价值实现路径提供对策建议。结果表明,政府是海洋生态产品价值实现的引导者与推动者,管控成本和社会收益是影响其策略选择的主要因素,加强政府的奖惩力度、增加企业提供海洋生态产品的潜在收益、降低供给成本对企业参与海洋生态产品价值实现具有正向作用,社会公众购买海洋生态产品所获效用的提升与监督成本的减少有利于促进社会公众参与海洋生态产品价值实现。     

0908号台风“莫拉克”异常路径及其对台湾海峡两岸强降水的影响

应用常规资料,结合雷达、卫星云图和其他观测资料,分析了0908号台风＂莫拉克＂异常路径及其对台湾海峡两岸强降水的影响.结果表明：（1）500 hPa欧亚中高纬度为两槽一脊的形势和东北区域大范围的正变高使副热带高压加强西伸,以及0909号热带气旋＂艾涛＂前身低压阻挡了副热带高压南落的共同作用,使＂莫拉克＂台风前期向偏西方向移动.（2）高空冷涡提供了有利于热带低压维持和发展的动力条件,热带低压的维持又对＂莫拉克＂的移动造成影响.（3）冷空气持续南下造成副热带高压减弱,并且在＂莫拉克＂台风北侧形成稳定低能区;高空冷涡引起其北侧中高层高度下降和东风引导气流减弱;在弱环流和多热带气旋的环境场下,以及热带风暴＂天鹅＂（0907号）、＂艾涛＂对＂莫拉克＂台风的反方向作用力等因素的综合作用,是＂莫拉克＂台风在台湾海峡移速异常缓慢的原因.（4）＂莫拉克＂台风在台湾海峡滞留时间长,其北侧强偏东风和南侧强西南风带来充沛的水汽,及迎风坡辐合抬升所产生的中小尺度系统是造成闽北、浙南和台湾岛南部强降水持续时间长、累计雨量大的重要原因.     

东南亚10°—25°N,105°—130°E海区热带风暴异常路径的分析

本文４１ａ（１９４９－１９８９年）的资料，对东南亚１０°－２５°Ｎ，１０５°－１３０°Ｅ范围７－９月出现的热带风暴异常路长进行了普查统计和气候分析。结果表明：产生异常路径热风暴的机率约占区域内热带风暴总数的２０％；异常路径的产生与热带风暴所处的地理位置，季节，环下等因素有关。正确地考虑气候规律和具体的天气条件相结合是预报带式风暴异常路径成败的关键。     

0414号"云娜"台风路径分析

通过对0414号“云娜”台风的高空背景场及云图的分析,揭示影响台风移动路径的辛勿理因子。研究结果表明：副高、弱环境场中台风自身内力、台风的非对称结构是影响“云娜”台风移动的主要因素,西风槽对“云娜”台风的移动起着间接作用。     

Parabolic Wave Propagation Modelling in Orthogonal Coordinate Systems

This paper presents a numerical model study of the propagation of water waves using the parabolic approximation of the mild-slope equation in the orthogonal coordinate system. Two types of coordinate systems are studied: (a) a general form of orthogonal coordinate system and (b) the conformal system, a special form of orthogonal coordinate system. Two typical examples, namely, expanded breakwaters and a circular channel, are studied to validate the model. First, the examples are studied by use of the general orthogonal coordinates. Then the same examples are computed by use of the confonnal system. The computational results show that the confonnal coordinate system generally gives better predictions than the general orthogonal system. A numerical technique for generating the conformal grid is combined with the numerical model to improve the practicability of the model. The comparison between the result from the numerical grid system and that from the analytical grid system shows that reliable computational results can be obtained by use of the numerical confonnal grid system.     

随机激励下非线性海洋结构物响应分析方法研究进展

对在随机载荷作用下非线性海洋结构物的运动响应分析的各种方法进行了综述,对有些方法的基本原理做了阐述,并指出一些最新的研究进展和今后进一步研究的方向。     

海底烃类渗漏的地球物理识别

海底烃类渗漏在向上运移过程中会改变深部地层和海底表层沉积物的声学性质,在地震和浅地层剖面上会形成各种可能指示烃类渗漏的地球物理标志。渗漏烃到达海底后会改变海底表面形态,形成与海底烃类渗漏有关的表面特征,如麻坑构造、海底凸起、海底古河道、碳酸盐丘、硬地面、泥火山以及表面断层等。渗漏烃进入海水后在继续上升过程中会形成气泡、渗漏羽,到达海面后会形成表面油膜。利用侧扫声纳、多波束测深和浅地层剖面可以探测到与海底烃类渗漏有关的表面特征。合成孔径雷达能够识别因海底烃类渗漏形成的海水表面油膜。海底烃类渗漏的地球物理标志是间接的,必须通过地球化学校验才能确定渗漏的存在。