2010年夏季北极冰情变化及大气环流场演变

利用美国冰雪中心(NSIDC)资料分析2010年夏季中国第4次北极科学考察期间北极海冰的冰情变化,并通过NCEP再分析资料对同时期的大气环流演变进行分析,发现6月与8月环流形势为偶极子正异常,加速了海冰的融化,其中2010年6月的海冰覆盖范围达到有历史记录以来的6月最低值;7月为低压控制,减缓了海冰覆盖范围的进一步减少...     

Investigations of the bottom current sculpted margin of Hatton Bank, NE Atlantic

The northwest Hatton Bank margin is an ideal locality to demonstrate the interaction between bottom currents and slope configuration in controlling the distribution and morphology of bottom current deposits. The slope area investigated is isolated from any major terrigenous sediment supply and at present is influenced by the Deep Northern Boundary Current (DNBC). Swath bathymetry and high resolution acoustic data allow us to evaluate both local and regional controls on slope sedimentation and the possible mechanisms for bottom-current velocity variability across a slope setting within the NW European continental margin. The slope exhibits sculpting by bottom currents that flow in a predominantly southwest to northeast direction, and is only locally modified by slope failures. Positive relief features such as the Endymion Spur play an important role in constraining and accelerating bottom-current flow and, consequently, in redistributing sediment along the margin. We demonstrate that the size, morphology and distribution of bottom-current deposits along the slope vary as a function of the interaction between bottom currents, regional slope orientation and local seafloor topography.     

零航速减摇鳍升力模型研究

为了解决船舶在零航速下减摇的问题,采用一种新的运动控制方法,使减摇鳍的工作不再受航速的限制。根据零航速条件下的特殊运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,详细讨论了各种流体作用力的产生机理,并给出定量计算公式。结果表明,零航速减摇鳍的升力与它的几何尺寸、旋转角速度和角加速度有关。在此基础上建立了零航速减摇鳍的升力模型,通过仿真结果与实验数据的对比,验证了该模型的正确性。     

菲律宾蛤仔性腺发育生物学零度的研究

分别于2004年、2005年,对取自大连、福建自然海区的菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)进行室内人工控温促熟直至自然排放精、卵,观察并记录日平均水温及精、卵排放时间,根据积温公式K=H(T-t)拟合升温曲线,计算得出大连、福建菲律宾蛤仔性腺发育的生物学零度分别为6.774,10.990℃;此外,定期取样,常规组织学切片观察,以人工促熟条件下有50%个体性腺发育进入增殖期时的水温做为生物学零度对计算结果进行验证。结果表明,人工促熟条件下大连、福建菲律宾蛤仔有50%个体性腺发育进入增殖期时的日平均水温分别为7.0,10.1℃,通过组织学研究方法证明了计算结果的准确性。研究还表明南北方不同海区菲律宾蛤仔性腺发育生物学零度是有差异的。     

二维情况下波浪对潮流场作用的数值分析

波浪和潮流是近岸地区主要的动力因素,两者之间存在着复杂的相互作用.波浪与潮流在时间尺度、空间尺度上都有很大的差别,因此现阶段对于波流相互作用的研究主要采用两种不同的概化方法.第一种方法是把周期变化的潮流概化成具有某一特征的海流叠加到波浪运动方程中去,用来模拟波流运动结构在短时间内所发生的变化.对于波浪来说,海流的作用既有动力学影响又有运动学的影响,在运动学方面,包括水深和海流对波浪频散关系的影响,另外还有由于顺流或逆流引起的波长的变化;在动力学方面,海流会引起波浪波高的变化;另一种方法是把波浪过程概化为在潮周期中具有平均意义的波浪要素叠加到潮流运动方程中,用来计算波浪对流的运动状态的影响,主要着眼于波浪和潮流对于泥沙的输运研究.     

往返平飘式探空在CMA-MESO三维变分中的同化及对模式预报的影响

往返平飘式探空通过一次探空气球施放实现“上升段-平飘段-下降段”三段观测,其下降段能实现在06时(世界时,下同)和18时自动垂直加密观测大气,具备提升区域高分辨率快速同化循环预报系统在06时和18时的预报技巧潜力。为了实现往返平飘式探空在区域高分辨率模式中的同化,分析其对预报的影响,初步提出了“选取模式层最接近观测”的垂直稀疏化方法来预处理资料,深入分析了稀疏化对同化效果的影响,论证了资料垂直稀疏化对于同化应用的必要性;在此基础上,开展了为期1个月的批量同化影响试验,着重分析了往返平飘式探空在长江中下游区域的组网观测对CMA-MESO模式预报技巧的影响。稀疏化敏感性试验结果表明,同化不稀疏化的往返平飘式探空相比同化传统业务探空,分析和预报误差显著增加,降水预报评分也显著降低,相反,“选取最接近模式层”数据的垂直稀疏化方案能提高模式的分析和预报技巧,表明往返平飘式探空同化前必须进行垂直稀疏化。批量同化试验结果表明,在冷启动时刻(00时和12时,为常规探空释放时刻),同化往返平飘式探空(上升段)相对同化传统业务探空,分析误差和预报误差变化较小。但在暖启动时刻(03、06、09、15、18、...     

行星尺度地磁异常的长期变化

为了综合反映地球表面行星尺度磁异常的展布面积、磁场极值以及磁场分布特征等多种因素及其与磁能的关系,本文用穿过各异常区的“无符号磁通量”为特征参数来表征磁异常区强度.用第八代国际参考地磁场模型(IGRF),分析了1900年到2000年全球最大的5个磁异常区的长期变化,结果表明,在一百年中,南大西洋(SAT)、大洋洲(AUS)和非洲(AF)3个异常区的磁通量均增加了200MWb以上,欧亚异常(EA)磁通量增加幅度稍小(157MWb),上述4个异常区磁通量增幅为30%—60%,而北美异常(NAM)的磁通量则减小了50MWb.各异常区面积虽有变化,但最大变化仅为%左右.对磁异常区的西向漂移研究表明,地球表面和核幔界面的西漂明显存在差异：地表磁场有持续而稳定的西向漂移,全球平均西漂速度为0.2°/a;但核幔界面磁场的西向漂移速度要小得多,最大不超过0.1°/a.形成这种差异的原因可能是组成地磁场的不同球谐分量有不同的漂移速度;地表磁场的西漂主要决定于占优势的低阶分量,而核幔界面的西漂则受到高阶分量的重大影响.本文指出,在把地表西漂值用作地核磁流体运动速度的典型值时必须十分谨慎.     

从陆缘伸展探讨新生代南海构造演化

南海的形成和演化是地学界长期争论的问题,前人给出了多种成因模式,目前较流行的模式是海底扩张,但它难以合理解释南海海底扩张中的洋中脊跳跃现象及南海大洋中的大陆残片。基于欧亚东缘的陆缘伸展,从地幔上涌和陆壳沿莫霍面的重力滑移的新大陆漂移模型出发,通过横跨南海的几条地震勘探剖面的地质新解释,研究了南海的形成和演化过程。结果说明,南海的形成是一种“构造被动挤出+微陆块主动漂移”模式。构造被动挤出是指印度-欧亚碰撞造成的欧亚大陆东南缘的微陆块被大规模挤出,而由陆缘伸展形成的微陆块在被挤出后发生了主动裂解漂移,南海的海底扩张现象是诸多微陆块主动漂移的结果。这个新的模式能够合理地解释南海形成过程中的洋中脊跳跃现象及南海中大陆残片的成因机制。进一步恢复了南海演化过程中周边陆块的运动演化历史,说明欧亚东缘在中生代晚期发生的大规模伸展构造运动是南海形成的基础,新生代印度-欧亚碰撞是南海形成的直接动力,微陆块的裂解漂移是南海形成的主要参与者。     

钻孔槽波地震勘探的研究

槽波地震勘探通常是在一条或几条巷道中进行。本文讨论了利用钻孔进行槽波地震勘探的方法、实现装置及资料的分析与解释。该方法切实可行,拓宽了槽波地震勘探的应用范围,对煤矿利用槽波探测小构造有实用价值。     

中国中东部白垩纪沙漠的时空分布及其气候意义

本文介绍了中国中东部白垩纪沙漠沉积的时空分布,探讨了时空分布规律,认为:(1)中东部白垩纪沙漠分布严格受气候带控制,其实际分布限于北纬20—40°的干旱带(横跨当时的副热高压带),主要分布于鄂尔多斯盆地、四川盆地、江汉盆地和苏北盆地之中;(2)各盆地沙漠发生的时间不同,鄂尔多斯盆地为早自垩世,四川盆地为中白垩世晚期,江汉盆地为晚白垩世早期,苏北盆地为晚白垩世中期;(3)沙漠发生的穿时性反映了各盆地进入干旱带的顺序,由北到南,由西及东;(4)造成这种顺序的原因是由于亚洲在白垩纪时其总体为顺时针旋转,因而使西北部鄂尔多斯盆地率先进入干旱带,其次是西南部的四川盆地,然后是中部的江汉盆地。晚白垩世的降温事件迫使干旱带南移而使其滞后的最东部的苏北盆地进入干旱带,(5)中国白垩纪沙漠的存在说明处于"温室效应"的大气环流不仅不会"呆滞"而且还有所增强,季风的存在也说明当时的气候并不均一。本文提出了气候带漂变(climatic zone drift)的概念,认为气候变化的表现形式为气候带漂变。漂变既有长周期和短周期漂变之分,又有相对和绝对漂变之别。中国中东部白垩纪沙漠的时空变迁就是干旱气候带漂变的结果。