Buoyancy of convective-scale updrafts in the outer cores of sheared tropical cyclones

通常认为局地浮力与对流活动息息相关。本文统计分析了不同强度垂直风切变影响下热带气旋外核区对流尺度上升运动的浮力特征。研究发现,弱至中等强度的垂直风切变环境下,顺切变象限的浮力大于逆切变象限的浮力,顺切变象限的总浮力随风切变的增大而减小。而在极端强度的风切变影响下,大部分总浮力为负值。热力浮力、动力浮力与上升运动垂直质量输送没有明显相关性,因此总浮力和垂直质量输送也无显著相关性。上述结果加深了我们对热带气旋外核区对流发生发展过程的物理认识。     

浙江沿海晚中生代拉斑玄武岩浆侵位深度的讨论

浙江沿海晚中生代复合岩流中拉斑玄武岩高度富集大离子亲石元素,反映除了源区富集作用外还有地壳混染的贡献,Rb、Nb的丰度特征指示玄武岩浆主要与中、上地壳岩石发生了相互作用。用岩石化学成分计算的这种拉斑玄武岩浆熔体的平均密度为ρm = 2.678 g/cm3 , 根据岩浆与周围地壳的压力平衡关系,推算得来自地幔的玄武岩浆一直侵位到距地表约16.3km左右的中地壳时才滞留下来,并被相应的地壳物质所混染。     

热带西太平洋浮力频率的垂直分布和经向变化

根据实测资料(1986-1990年),分析了热带西太平洋(165°E,10°N～10°S)浮力频率的垂直分布和经向变化,讨论了浮力频率与海水稳定度和海洋内波位能的关系。分析结果表明,赤道海域浮力频率的垂直分布和经向变化具有明显的年际变化。其垂直分布的特点是:浮力频率的垂直变化与位温梯度dθdz的垂直变化相似。在ENSO前期或初期,浮力频率在垂直方向上的极大值达到最大,此时跃层最强,但其厚度最薄;在LaNi na期间,垂直方向的极大值明显小于ENSO前期和初期,此时跃层较厚,跃层强度次之;在ENSO末期,垂直方向上的极值介于上述两者之间。此时跃层厚度最为深厚,跃层强度最弱。浮力频率的经向变化是:在ENSO前期和初期,赤道海域的垂向极大值明显高于赤道外海洋;在LaNi na期间,它明显低于赤道外海洋;而在ENSO末期,则与赤道外海洋无显著差异;在8°N,有一个近乎定常的浮力频率峰值,几乎与ENSO或LaNi na的年际变化无关。     

MATLAB-based simulation of buoyancy-driven underwater glider motion

The mass configuration of the buoyancy-driven underwater glider is decomposed and defined. The coupling between the glider body and its internal masses is addressed using the energy law. A glider motion model is established, and the corresponding simulation program is derived using MATLAB. The characteristics of the glider motion are explored using this program. The simulation results show that the basic characteristic of a buoyancy-driven underwater glider is the periodic alternation of downward and upward motions. The glider＇s spiral motion can be applied to missions in restricted regions. The glider＇s horizontal velocity, gliding depth and its motion radius in spiral motion can be changed to meet different application purposes by using different glider parameter designs. The simulation also shows that the model is appropriate and the program has strong simulation functions.     

夏季长江河口层化与湍流混合特征分析

利用2016年夏季长江河口现场水文特性与湍流微结构观测资料, 分析了长江河口水体温盐结构、层化发育、湍流与混合特征。结果表明: 1)夏季长江河口水体密度层化结构明显, 根据各层水体密度梯度差异, 可将水体分为底部混合层和上层密度跃层, 两部分的密度层化界限与浮力频率等值线lg N ² = - 4.0接近。2)底部混合层湍动能耗散率大, 层化结构弱, 水体分层稳定性弱; 上层密度跃层湍动能耗散小, 层化结构强, 水体分层稳定性强, 这有利于河口内波的发育与传播。3)在密度层化的作用下, 水体的湍动能耗散率、湍动能剪切生成及浮力通量的能量关系在一定范围内符合湍动能局部能量平衡方程。不同层之间的湍流弗劳德数Fr_t和湍流雷诺数Re_t在Fr_t-Re_t平面上呈现明显的分区, 与经典的分层剪切流理论基本吻合。     

固体浮力材料在深海装备中的设计应用

固体浮力材料是一种新型高分子复合材料,具有低密度、耐静水压强度高、吸水率低、耐海水腐蚀等特点。 结合自主研制的 GFC 系列固体浮力材料在深海装备中的设计应用,对固体浮力材料的特性、设计选择及工艺情况进行了简单的介绍。     

一次多弓状中尺度雨带的成因机理及其与水平涡度的关系

用WRF中尺度数值模式、NCEP/NCAR再分析资料、多普勒雷达观测资料等,对2018年5月5日发生在我国华中地区的一次多弓状雨带降水过程的形成机理及其与水平涡度的关系进行分析发现:雨带发生在切变线南侧的西南气流中,多弓状雨带出现前,大尺度高低层气旋式曲率的水平涡度和对流有效位能为降水提供了有利于上升运动的背景场。弓状雨带最初形成在对流不稳定和低层气流辐合条件下,局地强降水引发的下沉运动使中低层大风出现,大风中心南侧反气旋式的环流与背景场中的西南气流汇合构成了短波槽,尾部雨带出现在短波槽中,弓状头部生成于北侧的气旋式风场切变中,大风中心相较南北两侧更快的移速使雨带中部向前侧凸起。流场上的短波槽发生在700 hPa以下,在西南气流的背景场下,该槽向前后两侧的双向传播是多弓状雨带形成的重要触发因子。中尺度弓状雨带附近低层的水平涡度在强盛期、减弱期和消散期有着明显不同的结构特征;而在高层,雨带发展时和强盛期都为气旋式水平涡度控制,减弱期多为反气旋式水平涡度控制。      

浮力调节舱进水上浮仿真分析

浮力调节舱是一种用于将自身负浮力的水下产品调整为弱浮力或者零浮力的装置,当水下产品与浮力调节舱分离后,浮力调节舱上浮.为了避免浮力调节舱上浮出水暴露位置目标,在浮力调节舱上设计有进水口.通过对浮力调节舱上浮进水和进水上浮的过程进行分析,验证了上浮进水和进水上浮的边界条件,为工程应用提供了一定的指导,并在湖上进行了试验验...     

桑托斯盆地西南陆架区盐上地层异常压力与油气运移成藏

桑托斯盆地盐上发育巨厚的前三角洲亚相塞诺曼阶—土伦阶Itajai-Acu组海相泥页岩,该套泥页岩处在未熟—成熟阶段,泥页岩及上下围岩存在超压系统。为研究盐上油气富集规律,利用钻井测试压力、测井等资料,分析异常压力形成原因,并研究异常压力与油气运移成藏的规律。研究认为:桑托斯盆地西南陆架区北部超压为成岩作用所致,中部—南部为生烃作用所致;超压层段的上、下超压波及范围内油气运移方式为超压运移,可以形成常规及非常规油气藏;超压运移中,横向运移距离短,垂向运移距离与压差、储层物性以及埋深等因素相关;超压层上部超压波及范围外以浮力运移为主,沟通烃源岩内部的断裂是油气运移通道,在超压层超压波及范围外上部构造高部位形成常规油气藏。超压运移可形成上生下储常规、非常规油气藏,这一认识拓展了勘探空间,为凹陷及斜坡区勘探实践提供了理论指导。