察尔汗盐湖地下水卤水动态规律研究

建立了描述采卤过程中地下卤水运动规律的数学模型,并用有限元素法进行了数值迭代求解。在此基础上,用等值线比较法,根据１９８８年３月－１９８９年６月间６５个观测点上每月一次的地下卤水的水位观测数据,对首采区中３１２个剖节点上的渗透系数等水文地质参数进行了修正和反求。经修正反求后地下卤水位的模拟值与实测值之间的相对误差由原来的１４．３％改善为７．７％。     

一次典型高压型海雾过程中海上大气波导的数值模拟

2009年4月9—12日黄海海域发生了一次受高压系统影响的海雾过程。利用卫星观测与探空数据、WRF模式(Weather Research and Forecasting Model)对此次海雾过程及相伴的大气波导进行了观测分析与数值模拟。海雾与波导发展可分为3个阶段:(1)大气波导先于海雾存在于黄海海面;受高压下沉影响,黄海上空存在逆温层和较强的湿度梯度,表现为较强的贴海表面波导和非贴海表面波导。(2)海雾始于高压西部,并随高压系统逐渐东移减弱,向黄海北部扩展;辐射冷却虽然使雾顶附近逆温增强,但海雾的机械湍流使其顶部湿度梯度减小,雾顶附近对应弱悬空波导或波导消失。(3)高压系统影响使干空气下沉到雾区导致黄海海雾消散;雾顶附近逆温仍存在,同时湿度梯度增大,黄海上空逐渐变为非贴海表面波导。本研究结果表明:高压系统不仅极易为波导的发生提供有利条件,而且有利于海雾的生成,在海雾演变过程中主要是雾顶水汽梯度的变化导致了波导类型及强度的变化。     

基于蒙特卡罗方法的海水透明度算法研究

针对现有测量海水透明度方法存在易受干扰、精度低等缺点,提出了利用蒙特卡罗方法模拟光子运动和求解对比度传输方程相结合来计算海水透明度的算法.并利用计算机编程进行实验,计算结果与实测海水透明度值进行比较,绝对误差最大值为1.5 m,相对误差最大值为14％,证明该方法精度合理,具有良好的可行性.     

近海人工沙坝护岸养滩的模拟方法

随着海岸侵蚀的日益加剧和人类对环境保护意识的增强,新型护岸养滩工程措施不断涌现,其中近自然的海底人工沙坝更是受到海岸工程界的青睐,并已在北戴河海滩恢复治理工程中得到成功应用.基于北戴河海域环境动力、泥沙输运和人工沙坝间的相互作用,从物理模拟和数值模拟两个方面进行研究.首先阐明物理模型试验所遵循的相似条件、制作方法和控制条件,并利用Delft3D软件对极限波高作用下的沙坝变形与岸滩演变进行了数值模拟,再将两种方法得到的地形结果进行了分析比较.研究结果表明:物理模型试验具有直观、快捷和精度较高的特点;数学模型则需不断调整计算参数、检查泥沙计算过程中的收敛性和成果的合理性.经反复验证的数学模型,其计算结果可以达到物理模型试验所要求的工程精度.     

大陆岛入海沉积物通量的估算研究

大陆岛入海沉积物通量（Q_s）信息对于精确解译大陆架沉积记录的研究是个重要补充。针对如何估算大陆岛Q_s的科学问题,本文以中国东南部海域的8 227个大陆岛为例,提出了一种基于邻近大陆中小型河流Q_s的经验公式计算大陆岛Q_s的解决方案。该方案在实施时需设置两个假定,即大陆岛的Q_s法则遵循邻近大陆中小河流的Q_s法则和可将1个大陆岛当作1个河流流域计算其Q_s。结果表明：（1）经验公式计算的大陆岛Q_s为其最小估计值;如考虑大陆岛流域的具体情况,实际的Q_s值会稍微增加,但其增幅不超过n^0.13（n为流域数量）;（2）经验公式能获取大陆岛Q_s的大致数量级信息;大陆岛的总面积为4 418.49 km²,对应Q_s的数量级为10⁶ t/a,与邻近大陆中型河流入海通量的数量级相当;（3）在大河河口湾充填阶段完成以前,大陆岛沉积物是内陆架泥质沉积体的主要物源之一。因此,大陆岛入海沉积物会对大陆架沉积体系的形成和演化造成一定程度的影响,需引起研究人员的高度重视。     

人工沙滩工程水体水质净化数值模拟研究

受自然因素和人为因素共同影响,我国沿海地区的部分河口海岸地区地表水体水质条件无法满足人们观海、亲海需求,因此如何建设和改善水质型人工沙滩成为亟待解决的问题.以我国沿海某城市拟建人工沙滩工程水体项目中的水质为研究对象,本文利用MIKE21软件建立工程区域二维水动力数学模型,计算和分析了人工沙滩戏水区水体置换分布和置换效率...     

海阳市典型砂质海岸侵蚀机制与防护对策研究

海阳市砂质海岸资源丰富,延绵近120 km,尤以万米沙滩浴场著称,但近年岸滩侵蚀严重影响其社会经济发展.本研究基于海阳市羊角畔两侧长约20 km典型砂质海岸连续3 a的海岸线蚀和典型剖面蚀淤调查,定量化研究海滩侵蚀及其变化,辅以一维数值模型,研究人类活动影响下的泥沙运动特征和海滩侵蚀机制.研究结果表明,调查区42.5％...     

CMIP5模式对东太平洋ITCZ偶极子模态模拟能力的评估

本研究利用第五次国际间耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project phase 5, CMIP5)中的24个模式的工业革命前控制试验(Pre-industrial Control, picontrol)模拟结果, 结合观测资料, 评估了24个CMIP5 模式对东太平洋热带辐合带偶极子(Eastern Pacific ITCZ dipole, EPID)降水模态的模拟能力, 并建立了其与模式对热带太平洋气候态模拟之间的联系。结果表明: 1) 绝大多数模式在北半球春季(2—4月)对EPID模态模拟能力较差, 主要原因在于CMIP5模式对热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)的模拟偏差, 其中模拟效果较差的模式在2—4月的气候态降水分布在赤道以南, 且降水普遍偏强; 2) 对各模式的EPID模态选取的季节按照技巧评分最高进行调整后, 大部分模式能较好地模拟出EPID模态的空间分布特点, 技巧评分在0.6以上, 其中模拟效果好的模式(技巧评分大于0.7)中EPID模态出现的月份同时在中东太平洋气候态表现出“双ITCZ”特征, 且多模式集合结果的模拟误差小于绝大多数模式。     

台湾-吕宋岛弧巴士段火山活动的热模拟

岛弧火山活动的数值热模拟研究是俯冲带构造热演化研究的重要方面,也是验证地表观测结果的重要方法。选取台湾-吕宋岛弧巴士段内东火山链(EVC)的甘米银活火山和西火山链(WVC)的加拉鄢死火山,根据地质和地球物理条件,进行了有限元热模拟计算。在计算模拟甘米银活火山和加拉鄢死火山现今的热流分布的基础上,分析了二者的差异。模拟结果表明,甘米银活火山顶部至周边30km热流值有明显升高,越靠近火山热流值越高且增加速率越快,岩浆房正上方的热流高达310mW.m-2。加拉鄢死火山顶部及周边热流略有升高,热流增量从周边40km处的小于3mW.m-2缓慢增加到火山顶部的15mW.m-2。     

壁面马赫数分布规律可控的新型内收缩基准流场设计方法

根据有旋特征线理论,设计出了沿程马赫数下降规律可控的轴对称基准流场,分析了基准流场的几何参数(前缘压缩角及中心体半径)的影响规律,发现选取较小的前缘压缩角和中心体半径有利于得到性能优良的基准流场;然后在设计状态Ma=6时研究了三种典型的马赫数下降规律对这种轴对称流场性能的影响。最后考虑了粘性的影响,并进行了粘性修正探索,结果表明,采用附面层位移厚度修正方法后,基准流场的壁面压力分布和无粘情况吻合良好。 