星载SAR对雨团催生海面风场的观测研究

雨团或对流雨是热带与亚热带地区的主要降雨形式,较易被高分辨率星载合成孔径雷达（SAR）探测到。SAR图像上的雨团足印是由大气中雨滴的散射与吸收、下沉气流等共同导致形成的。本文以RADARSAT-2卫星100 m分辨率的SAR图像上雨团引起的海面风场及其结构反演与解译作为实例进行分析。使用CMOD4地球物理模式函数,分别以NCEP再分析数据、欧洲MetOp-A卫星先进散射计（ASCAT）和中国HY-2卫星微波散射计的风向为外部风向,进行了SAR图像的海面风场反演。反演的海面风速相对于NCEP、ASCAT和HY-2的均方根误差（RMSE）分别为1.48 m/s,1.64 m/s和2.14 m/s。SAR图像上一侧明亮另一侧昏暗的圆形信号图斑被解译为雨团携带的下沉气流对海面风场（海面粗糙度）的改变所致。平行于海面背景风场其通过雨团圆形足印中心的剖面上的风速变化可拟合为正弦或余弦曲线,其拟合线性相关系数均不低于0.80。背景风场的风速大小、雨团引起的风速大小以及雨团足印的直径可利用拟合曲线获得,雨团足印的直径大小一般为数千米或数十千米,本文的8例个例解译与分析均验证了该结论。     

岬湾海滩剖面中长期变化特征及其控制因素——以青岛石老人海滩为例

了解海滩剖面变化可以更好地理解海滩动态过程。利用2007年5月~2014年12月近8 a青岛石老人海滩剖面的实测资料,计算剖面各段单宽体积变化量及后滨宽度,结合交叉小波和小波相干分析方法,探讨海滩剖面中长期淤蚀变化特征及其控制因素。结果表明,近8 a来海滩剖面表现为侵蚀状态,不同岸段侵蚀程度不同。剖面1岸段侵蚀明显,剖面2和剖面3岸段轻微侵蚀。剖面的变化过程可划分为平稳期、剧变期和微调期3个时期。各时期剖面的季节性变化较复杂,平稳期具冬蚀夏淤的交替变化特征,整体淤蚀量较小;剧变期剖面呈阶段性蚀退,变化幅度相对较大,微调期剖面可能仍处于剧变期的恢复阶段,季节性变化不明显。剧变期和微调期的小波交叉谱和相干谱分析显示,波浪和前滨单宽体积相干性较好,尤其当大于2 m的波高达到10%以上,海滩地形可以和波高变化产生同周期的变化。因此波高变化基本控制了剖面的季节变化。而海滩长周期变化主要受控于风暴潮作用及其漫长的恢复期,沿岸输沙和海平面变化则一定程度上导致了剖面长期侵蚀格局的形成。     

Evaluation of Effective Depth of PVD Improvement in Soft Clay Deposit: A Field Case Study

This article presents a case history of determination of effective depth of prefabricated vertical drains (PVDs) under embankment loading on a very soft clay deposit in central China, near Jiujiang, Jiangxi Province. The height of the embankment was 5.3 m and construction time was about one year. The PVDs were installed to a depth of 8.5 m at a spacing of 1.5 m in a triangular pattern. Field observations and the finite element method (FEM) were employed to analyze the performance of the soft deposit during embankment construction. The influential depth of the embankment loading was evaluated based on settlement, excess pore pressure, and stress increase in subsoil, both from the observed data and FEM analysis. The effective PVD depth was determined in the following ways: (1) the depth of 5% subsoil settlement of surface settlement; (2) vertical stress increase in subsoil of 25% in-situ stress; and (3) consolidation time/PVD depth relation by FEM. Based on the analysis, the effective depth of PVDs was determined to be between 10 and 12.8 m for this field case.     

MASNUM-WAM海浪模式集合Kalman滤波同化研究-I.风场扰动对海浪模拟影响

模式集合样本的代表性和观测信息的可靠性是制约数据同化效果的重要因素,而前者对海浪模式同化的影响尤为显著。由于海浪模式对初始场的敏感性较弱,来自大气的风输入源函数是海浪的重要能量输入,如何合理地对风输入进行扰动,构造海浪的集合模式运行,是实现和改进海浪模式集合Kalman滤波同化的关键问题。为了实现海浪模式集合运行,本文提出了风场的三种集合扰动方案,分别为：纯随机数、随机场和时间滞后的风场扰动方法。本研究利用2014年1月ECMWF全球风场,基于这三种风场扰动方法开展了集合海浪模式的集合运行实验,并统计分析了海浪特征要素（有效波高）和二维波数谱对风场扰动的响应。结果表明,随机场集合扰动方案所构造的风场集合效果最佳,所得海浪模拟结果的集合样本发散度适中,能够较为合理地反映背景误差的统计特征,可用于进一步的集合Kalman滤波海浪数据同化实验。     

浮托安装进船过程中护舷碰撞力实测研究

浮托安装法广泛应用于大型组块海上安装。导管架平台上部组块浮托安装进船过程中,风、浪、流引起的浮托驳船横向运动造成浮托驳船与导管架桩腿的碰撞,碰撞力可能会对导管架结构造成损伤。陆丰7-2上部组块浮托安装中,为了监测碰撞力大小,设计了碰撞力海上监测系统。通过在导管架外侧四个桩腿上安装光纤光栅应变传感器对碰撞过程中导管架桩腿进行应力监测,进而计算碰撞力。对碰撞过程,载荷作用位置、方向进行简化,并对载荷大小及垂向作用位置对计算的影响进行了研究。结构分析模型简化后,测点von-Mises应力与碰撞力大小成正比,对导管架整体结构建模计算并取局部结构计算比例系数,结合应力实测数据计算出进船过程中驳船对导管架桩腿碰撞力。     

Numerical Investigation of Submarine Hydrodynamics and Flow Field in Steady Turn

This paper presents numerical simulations of viscous flow past a submarine model in steady turn by solving the Reynolds-Averaged Navier?Stokes Equations (RANSE) for incompressible, steady flows. The rotating coordinate system was adopted to deal with the rotation problem. The Coriolis force and centrifugal force due to the computation in a body-fixed rotating frame of reference were treated explicitly and added to momentum equations as source terms. Furthermore, velocities of entrances were coded to give the correct magnitude and direction needed. Two turbulence closure models (TCMs), the RNG model with wall functions and curvature correction and the Shear Stress Transport (SST) model without the use of wall functions, but with curvature correction and low-Re correction were introduced, respectively. Take DARPA SUBOFF model as the test case, a series of drift angle varying between 0° and 16° at a Reynolds number of 6.53×106 undergoing rotating arm test simulations were conducted. The computed forces and moment as a function of drift angle during the steady turn are mostly in close agreement with available experimental data. Though the difference between the pressure coefficients around the hull form was observed, they always show the same trend. It was demonstrated that using sufficiently fine grids and advanced turbulence models will lead to accurate prediction of the flow field as well as the forces and moments on the hull.     

西湖凹陷孔雀亭气田成藏主控因素

综合运用地质、钻井、生物标志物、碳同位素、储层流体包裹体等资料,在油气分布特征和来源分析的基础上,探讨了控制西湖凹陷孔雀亭气田油气成藏及富集的主要因素。研究结果表明,孔雀亭气田油气主要分布在始新统平湖组储层内,具有"上油下气"的纵向分布特征,以断块型凝析气藏为主,原油及天然气来源于自身和西部次洼平湖组源岩联合供烃。孔雀亭气田油气成藏及富集主要受断层封堵性、砂体厚度和储层物性及流体充注历史的联合控制,断层封堵性控制了油气藏的含油气性,砂体厚度和储层物性制约了油气层厚度和含油气饱和度,流体充注历史决定了油气藏的现今赋存相态。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)规模增殖放流对三沙湾滩涂底质环境改良的效果

于2013-2014 年在三沙湾选择增殖放流区Ⅰ区和Ⅱ区, 开展了2 批次的缢蛏增殖放流, 计 放流缢蛏苗数量约3747 万粒。采用对缢蛏生长、生物量动态变化和滩涂底质主要因子跟踪监测的方 法, 开展对缢蛏增殖放流效果的评估。研究结果, 2 个增殖放流区的缢蛏密度和缢蛏生物量都比对照 区有极显著提高, 共收获65 吨缢蛏大规格苗, 增殖放流产出比为1: 8.0-9.0, 获得了一定的资源增 殖效果和经济效益。放流期间, 滩涂底泥中的氧化还原电位、硫化物和有机碳等浓度在增殖区Ⅰ区、 Ⅱ区和对照区之间都无显著差异(P>0.05), 但, 底泥中Ⅰ区、Ⅱ区的氧化还原电位平均值分别比对照 区提高了26%和18%, 硫化物浓度平均值分别比对照区降低了45%和34%, 有机碳浓度平均值分别 比对照区下降了5.8%和6.8%, 表明, 缢蛏增殖放流获得了一定的改良底质环境效果。     

数字调绘在DLG数据更新中的应用

随着测绘技术的迅猛发展,内业处理已全面进入数字化阶段,但传统的外业调绘方式已经成为地理信息数据快速更新的“瓶颈”,不能完全满足现代测绘的需要。本文总结了数字调绘系统与传统调绘方法的各自优缺点,设计了一种数字调绘系统。该系统作为一个易操作的平台,降低了劳动强度,提高了数据精度,节约了生产成本。数字调绘为地理信息数据的快速更新提取提供了一种较好的技术手段,必将是今后航测外业的发展方向。     

中国东部第四纪自然环境演化及庐山“冰碛层”堆积时期的自然环境研究

根据第四纪地层内孢粉组合和动物群等新资料恢复了我国东部各大区域第四纪各个时期的自然环境特征,其温暖期与干冷期的交替与深海沉积O~(18)温度变化趋势大致对应。庐山三次“冰期冰碛层”内孢粉组合表明均为温暖湿润针阔叶混交林景观,而不是寒冷的冰川环境。