基于海浪谱分解与重构的资料同化试验

针对有效波高资料提出一种海浪谱分解与重构的资料同化方案:利用历史时段内的有效波高观测资料和模式计算波高场,采用最优插值方法得到分析波高场;在WAVEWATCH-Ⅲ模式的波浪能量密度谱和有效波高分析值之间引入一个变异系数矩阵,描述模式的误差,以此为状态向量构建卡尔曼滤波系统,对分解过的海浪谱进行修正和重构,得到同化后的海浪谱初始场。利用美国阿拉斯加湾北部海域的7个浮标站进行同化和72 h预报试验,对连续1个月的预报结果进行统计表明:采用该同化方案后24 h预报结果的有效波高均方根误差比未同化的结果降低了0.13 m;同化方案对预报效果的影响可持续36 h左右,随着预报时效延长,同化的效果减弱。     

西北太平洋浪流相互作用对有效波高的影响研究

西北太平洋强流区会对海浪的特征和分布产生显著的影响,尤其是研究台风过程中海流与海浪的相互作用具有重要的研究意义。本文以ROMS海洋模式和SWAN海浪模式为基础,构建了浪流耦合模式系统,对2013年10月6-17日间的台风“丹娜丝”、“百合”、“韦帕”过程中西北太平洋浪流相互作用中海流对有效波高的影响进行了研究。通过对比模式模拟有效波高与浮标观测资料,发现耦合后的有效波高比非耦合结果更接近观测值,耦合模式中海流的存在对有效波高的分布有明显的影响。研究表明,特别是在有效波高峰值处,海流引起的有效波高增大最大可达1 m。海浪浪向及流向的空间分布以及中国近海浮标处浪向与流向的时间序列表明,流向与浪向反向时,海流的影响造成有效波高增大;二者同向时,有效波高减小。海流对有效波高的调整会沿着海浪传播的方向传播相当一段距离。在西北太平洋的海浪场计算中,引入海流的耦合模式计算结果对改善强流区海浪预报具有重要意义,并且海流的模拟精度对于高精度的海浪预报非常重要。     

黄海海浪季节变化的数值模拟研究

利用第三代海浪数值模式SWAN,研究了黄海海浪有效波高的季节变化特征及相关的物理过程。结果表明,在黄海的大部分区域,混合浪有效波高的最大值出现在冬季,而最小值则基本出现在夏季。北黄海北部和山东半岛南岸的近海海域呈现稍微不同的季节变化,有效波高的最大值出现在春季。全年4个季节中混合浪有效波高的空间分布基本一致:均在济州岛西南最大,沿黄海中部区域向北和由中部区域向近岸区域逐渐减小。黄海海浪为风浪占主,涌浪有效波高远小于风浪有效波高。在黄海的大部分区域,白冠耗散和四波非线性相互作用对黄海海浪的季节变化均至关重要;对于外海区域,四波非线性相互作用更为重要,而对于近海区域,白冠耗散则影响更大。本研究旨在研究黄海海浪的季节变化特征及其物理过程,为进一步探讨该海域海浪在其他时间尺度上的变异特征和动力学过程提供研究基础。     

南海海表风速、波高的变化趋势

文章以ERA-40资料为基础,利用EOF方法分析南海海面风速、波高的两个模态空间分布,系统计算1957—2002年南海海表风速、波高的空间分布特征、长期变化趋势和突变现象。分析结果显示,南海海面风、浪场的第一模态具有很好的相似性,第二模态已表现出不同的特征;第一模态的时间系数也表明风场和波高的变化特征具有明显的正相关性,而且波高的响应具有一定的滞后性;南海风速场和海浪场在1973—2002年都存在下降趋势,海浪场的下降趋势更为显著。     

贡嘎山燕子沟土壤磷海拔梯度特征及影响因素

土壤磷生物地球化学特征受岩性、气候、土壤年龄、理化性质、地形、植物和微生物活动等因素的共同影响。山地植被和土壤垂直带谱为研究这些因素的相对重要性提供了理想试验场。选取未受人类破坏的贡嘎山燕子沟5个垂直植被带(裸地、高山灌丛带、暗针叶林带、针阔混交林带和阔叶林带,海拔分别为3 761 m、3 600 m、3 403 m、2 700 m和2 334 m),采集了40个土样,测定了土壤的基本理化性质,并采用连续提取法测定了土壤的生物有效磷、铝结合态磷、铁结合态磷、原生矿物磷、有机磷和残余态磷。结果表明,燕子沟土壤A层部分磷形态的空间分布呈现明显的垂直地带性特征。土壤A层的原生矿物磷随海拔的降低而显著降低,有机磷则呈现与原生矿物磷相反的变化趋势。而生物有效磷始终较低,次生矿物磷(铝和铁结合态磷)也较低,残余态磷的含量变化不大,始终是土壤总磷的最大组分。在高海拔地区原生矿物磷是总磷的第二大组分,而在低海拔地区,有机磷则成为总磷的第二大组分。植物是控制燕子沟土壤磷空间分布的相对重要因素,植物一方面通过控制土壤p H进而影响土壤原生矿物磷的含量,另一方面直接吸收生物有效磷,并将其转化为有机磷,导致有机磷随海拔降低而显著增加。此外,植物还通过"泵吸作用"导致总磷在土壤剖面上呈现由表层向底层降低的分布模式。次生矿物磷含量较低表明地球化学作用在影响燕子沟土壤磷生物有效性的作用相对较小。     

东濮凹陷杜寨地区深层砂岩储层致密化与油气充注关系

为分析东濮凹陷杜寨地区沙三中—下亚段致密砂岩储层演化与油气充注过程的耦合关系,综合运用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、荧光显微及流体包裹体等测试方法,明确杜寨地区沙三中—下亚段储层特征、成岩作用、成岩演化序列、储层孔隙度演化史和油气充注史等。结果表明:杜寨地区沙三中—下亚段处于中成岩B期至晚成岩阶段,在经历三期钙质胶结、三期溶蚀、持续压实的复杂成岩过程后,在斜坡带发育低孔低渗砂岩储层,在洼陷带发育特低孔特低渗致密砂岩储层。东营组沉积末期,储层尚未致密化,低熟—成熟有机质在斜坡带聚集形成常规型油气藏,在洼陷带附近形成"边致密边成藏"型致密砂岩油气藏。明化镇组沉积末期至今,储层致密,除少量油气向上运移、在斜坡带形成"边致密边成藏"型油气藏外,仍有大量晚期生成的天然气在洼陷带附近聚集,形成典型的"先致密后成藏"型致密砂岩气藏。     

深水稀井区天然气藏储盖组合定量预测方法研究:以琼东南盆地陵水凹陷为例

南海北部油气勘探表明天然气是本地区主要的资源类型。与石油相比,天然气藏的形成对盖层要求更为严格,因此开展天然气藏储盖组合研究对油气勘探具有重要意义。通过统计和调研的方法,将砂岩储层孔隙度12%定义为琼东南盆地天然气有效储层评价的下限参数,将泥岩排替压力1 MPa定义为天然气有效泥岩盖层评价的下限参数。利用测井资料开展了单井天然气藏储盖组合窗口定量预测,得出陵水凹陷W22-1井发育单个天然气藏储盖组合窗口。在此基础上,针对稀井或无井区,提出了基于地震反演速度剖面的天然气藏储盖组合定量预测方法,以琼东南盆地陵水凹陷主洼过井测线为例,开展了天然气藏储盖组合窗口地震预测,确定出该凹陷主洼发育单个天然气藏储盖组合窗口,大体上包括陵水组-莺歌海组上部多套地层,拓宽了陵水凹陷天然气勘探层系。这种方法对其它深水区和低勘探新区均有借鉴意义。     

围压和孔隙结构对不同粒级砂岩孔隙度渗透率的影响实验研究

孔隙度和渗透率是储层评价的两个重要参数.岩石毛管压力曲线和核磁共振T2谱图是描述储层微观结构特征的重要参数.通过测量不同压力条件下岩心样品的孔隙度和渗透率,得到了孔隙度和渗透率随压力的变化情况.实验结果表明：孔隙度和渗透率随着压力的增加而降低,并且与压力服从对数函数变化规律.不同孔隙度渗透率区间的砂岩样品,孔隙度和渗透率随着压力变化的趋势不同.通过测量不同粒级砂岩样品的毛管压力曲线和核磁共振T2谱图,证实了孔隙结构对孔隙度和渗透率的影响,微观孔隙结构是决定渗透性好坏的关键因素.     

长春地区粉质黏土导热系数与其物性参数相关性研究

为研究导热系数与影响因素之间的相关关系,建立导热系数的推算公式,以长春地区粉质黏土为研究对象,对原状土样的导热系数与其物理参数之间的相关性进行回归分析。制作9个重塑土样,测其相关的参数值,以验证回归方程的适用性。结果表明,回归分析建立导热系数与2个物理参数之间的关系式不成立;考虑天然密度、含水率和孔隙度为自变量,其分别对应的相关性系数T检验显著值(Sig)都0. 05,复决定系数为0. 886,建立的回归方程成立,自变量能准确解释因变量的变化,且含水率与导热系数呈负相关,天然密度和孔隙度呈正相关。重塑土样相关参数代入回归方程得到的导热系数值与实验实测值之间相对误差低于4%,验证了该回归方程的普遍性和适用性。     

山西省2017年农田灌溉水有效利用系数测算分析研究

以山西省172个样点灌区为研究区域,按照《全国农田灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》测算方法及要求,测算样点灌区农田灌溉水有效利用系数,在此基础上,以全省灌区统计资料为权重,测算分析得出山西省2017年大、中、小和纯井灌区农田灌溉水利用系数分别为0.484 6、0.501 0、0.475 8和0.639 8,全省系数为0.538。通过对测算成果分析,认为测算结果真实反映了当年山西省灌区农田灌溉用水效率,相关成果对山西省灌区工程建设、用水管理和规划编制等有一定指导意义。