深海系泊法向承力锚模型实验系统

法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础.这种锚的工程应用仅有10 a时间.国内在此项技术上尚属空白.通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台.利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的.实验结果也验证了整个系统设计的可靠性.     

Treatment of Hydrodynamic Loading for Random Sea State

- In order to employ cost effective frequency domain analysis for off-shore structures treatment of hydrodynamic loading is essential. Drag and inertia dominated, resonating and antiresonating cases under random sea states are analyzed to highlight the implications and relative merits of four salient linearization techniques.     

Normalization of Hydrodynamic Coefficients in Morison Equation

-The hydrodynamic coefficients C_d and C_m are not only dependent on the size of slender cylin-der,its location in water,KC number and Re number,but also vary with environmental conditions,i.e.,in regular waves or in irregular waves,in pure waves or in wave-current coexisting field.In this paper,thenormalization of hydrodynamic coefficients for various environmental conditions is discussed.When aproper definition of KC number and proper characteristic values of irregular waves are used,a unified re-lationship between C_d,C_m and KC number for regular waves,irregular waves,pure waves and wave-cur-rent coexisting field can be obtained.     

海气动量通量研究综述

海气界面动量通量也称为风应力,是海流和表面海浪的主要驱动力,是海洋从大气获得动量的重要途径。因此,合理可靠的海洋表面风应力的参数化对于海洋、大气和波浪以及气候模式的准确预报都具有非常重要的科学意义和实用价值。对风应力拖曳系数的参数化是风应力参数化的主要内容。近来的观测发现,风应力拖曳系数随着风速的增加出现了先增后减的趋势,同时还与海面的波浪状态以及海流有关。基于观测或理论分析,目前已经得到了一系列的风应力拖曳系数计算方法或公式,有的考虑了海浪的作用,有的没有,但这些方案大都是适合中低风速,在高风速下的适用性还有待检验。本文回顾了目前在海气动量通量观测和参数化方面的研究进展,并建议应增加高风速下风速、海流以及海浪等的同步观测,以进一步完善风应力参数化方案。     

球石藻及其生态功能

球石藻(Coccolithophore)是一类在全球海洋中广泛分布的海洋微型浮游植物,它们在海洋浮游植物功能群落中是一类极其重要的钙化生物类群,也是海洋中生源无机碳的重要来源,并且在海洋的碳循环过程中起到重要的作用。球石藻由于快速增殖而发生水华的过程中能够释放大量的具有挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸(acrylic acid),它们是影响气候变化,特别是引起区域性环境效应(温室效应)的关键性物质。本文针对球石藻的生物学特征及其生态重要性作了简要阐述。     

威海沿岸海域潮汐特征分析

文章主要选取国家海洋局成山头海洋环境监测站1996—2016年的潮位、潮差月值资料,利用线性回归法,对威海沿岸海域近21年来的潮汐特征进行分析。结果表明:威海沿岸海域近21年的平均潮位、最高潮位、最低潮位、平均潮差、最大潮差整体上均呈上升的变化趋势,但气候倾向率各不相同,分别是2.57cm/(10a)、5.872cm/(10a)、4.137cm/(10a)、1.017cm/(10a)、2.604cm/(10a)。     

Ekman模型时间变化风应力系数的伴随参数估计

本文基于时间分布参数设置,利用伴随同化方法,反演了Ekman模型中随时间变化的风应力拖曳系数,并在孪生实验和实际实验中对该方法进行了验证。在孪生实验中,研究了参数反演结果对不同影响因素的响应,包括:风速分布、风应力系数分布、风应力系数初始猜测值、风应力系数独立变量个数、观测数据误差和观测的深度。孪生实验结果验证了伴随同化方法反演Ekman模型中时变风应力系数的有效性,具体包括如下五个方面结论:1)不同风速分布下均能成功反演出不同风应力拖曳系数分布; 2)反演结果对初始猜测值较为敏感,风应力系数初始猜测值越接近给定值,反演结果越好;3)风应力系数独立点个数的选取会显著影响反演结果,合理的选择有利于提高反演效率及减小观测数据误差;4)观测误差能够影响反演结果,观测数据误差在20%以下时能取得合理的反演结果; 5)反演结果对观测数据的表层和次表层流速更为敏感,这是由Ekman流的物理性质决定的。实际实验,利用百慕大锚系试验平台的风速和流速数据,去除周期性潮流和地转流成分后得到Ekman流成分,并作为观测输入到该同化模型,反演出了适用于该区域和该时段的随时间变化的风应力系数。通过比较模拟流速和观测流速,证明利用伴随同化方法能从实测数据中反演出合理的时变风应力系数,对于海洋模型风应力系数的确定是一项有益的尝试。     

不同开口比人工鱼礁体水动力特性及礁体稳定性研究

为研究方型人工鱼礁体开口比的变化对其水动力特性的影响,利用Fluent软件模拟了边长为3m、开口比为0～0.6之间7种不同方型鱼礁体周围水流场,通过分析水流场变化规律得到了礁体流场效应、阻力系数随开口比的变化情况;基于Morison方程计算了礁体在波流作用下的受力及其抗滑移、抗倾覆安全系数。研究结果表明:当礁体开口比小于0.2时,背涡区范围较大,流场效应明显;随着开口比的增大,礁体产生的上升流范围及竖直向最大速度分量逐渐减小;对于方形开口礁体,阻力系数与开口比的关系式为Cd=0.875φ+1.088(R2=0.963,P<0.01);随着开口比的增大,礁体所受最大波流作用力、抗滑移及抗倾覆安全系数逐渐减小,但礁体不会发生滑移和倾覆,可为实际礁体结构的设计提供参考。     

下刚果—刚果扇盆地断裂特征及其对油气成藏的影响

下刚果—刚果扇盆地油气资源丰富、油气成藏条件优越。但由于受到盐岩的活动及区域构造应力场的作用,形成了复杂的断裂系统。此文系统分析了下刚果—刚果扇盆地的断裂特征及其对油气成藏的影响,研究认为该区平面上主要发育5个断裂带,纵向上主要发育上下两套断裂系统。断裂的形成和演化可分为三个期次,相对应可将断层分为三个级别的断层。断层的形成机制主要有盐活动及盐构造、重力滑脱作用以及古地貌格局。烃源岩的排烃时间与第三期断层活动时间相匹配,非常有利于油气沿断层进行垂向和斜侧向运移。分析认为研究区主要发育沿断阶带—碳酸盐岩运聚成藏模式、沿断层垂向运聚成藏模式以及沿盐下砂体—盐窗和Focus点运聚成藏模式共三种成藏模式。断层封堵较好,油源断层高度决定了油气运移高度和油气田规模,直接控制着油气的分布层系及规模。研究成果可指导研究区或类似地区的油气勘探。     

长江口外表层沉积物黏土矿物分布特征（英文）

依据对长江口外表层沉积物187个站位沉积物样品的黏土矿物含量分析,研究了长江口外表层沉积物黏土矿物的组合特征和分布规律。长江口外表层沉积物伊利石为优势矿物,平均含量为60.3%;次之为蒙脱石,平均为14.9%;高龄石平均含量13.5%,绿泥石平均含量为12.3%。黏土矿物的组合类型以伊利石-蒙脱石-高岭石-绿泥石型为主,伊利石-高岭石-绿泥石-蒙脱石型次之;长江口外表层沉积物黏土矿物主要为陆源成因,物质主要来源于黄河和长江的供给。Q型聚类分析显示,现代黄河物质及老黄河物质主要沉积于研究区东北部北纬29°30′以北地区,长江物质主要在研究区西部及中部区域沉积。