Role of horizontal density advection in seasonal deepening of the mixed layer in the subtropical Southeast Pacific

The mechanisms behind the seasonal deepening of the mixed layer(ML) in the subtropical Southeast Pacific were investigated using the monthly Argo data from 2004 to 2012. The region with a deep ML(more than 175 m) was found in the region of(22?–30?S, 105?–90?W), reaching its maximum depth(～200 m) near(27?–28?S, 100?W) in September. The relative importance of horizontal density advection in determining the maximum ML location is discussed qualitatively. Downward Ekman pumping is key to determining the eastern boundary of the deep ML region. In addition, zonal density advection by the subtropical countercurrent(STCC) in the subtropical Southwest Pacific determines its western boundary, by carrying lighter water to strengthen the stratification and form a "shallow tongue" of ML depth to block the westward extension of the deep ML in the STCC region. The temperature advection by the STCC is the main source for large heat loss from the subtropical Southwest Pacific. Finally, the combined effect of net surface heat flux and meridional density advection by the subtropical gyre determines the northern and southern boundaries of the deep ML region: the ocean heat loss at the surface gradually increases from 22?S to 35?S, while the meridional density advection by the subtropical gyre strengthens the stratification south of the maximum ML depth and weakens the stratification to the north. The freshwater flux contribution to deepening the ML during austral winter is limited. The results are useful for understanding the role of ocean dynamics in the ML formation in the subtropical Southeast Pacific.     

基于球面四元三角网剖分的层次空间关系推理

主要讨论了基于四元三角网（Quaternary Triangular Mesh,简称QTM）球面层次格网剖分的基础上，通过单元递归细化来确定2个球面实体的空间关系。传统确定空间关系的方法是通过二元经典剖分元－实体的内部（xi)和外部（xe)，通过对QTM球面层次特征的分析，增加了第3个剖分元－不定剖分元（xm)，利用三值逻辑－true(T)，false(F）,和maybe(M)快速准确地确定2球面实体的拓扑关系。其基本原理是：在球面四元三角网的根水平带有不确定空间关系开始，一层一层地递归细化，来排除不可能结果。当细化的信息满足一定的查询要求，递归分解过程就停止。特别在细化过程中，提出并应用了“继承推理”方法来提高系统效率。     

太平洋混合层厚度(dml)年际异常的初步分析

用太平洋区域30a逐月混合层厚度(dml)及浅层海温(Ts)距平资料,分析了20°S以北太平洋区域dml年际变率的地理分布和季节变化,得到两个纬向dml高变率带,它们分别位于北太平洋(45°N附近)和赤道中、西太平洋.重点分析了赤道太平洋dml高变率带,并对其上混合层气候位置、dml年际异常与El Nino事件关系及伴随强El Nino事件的dml正异常东传等作了初步分析.     

民勤大气边界层特征与沙尘天气的气候学关系研究

 为了更好地理解西北干旱区大气混合层(ML)厚度的变化特征及其对当地沙尘气候形成的影响, 利用民勤2006—2008年3—6月逐日08时和20时探空资料、降水和日最高气温,计算和分析了最大混合层厚度、逆温层特征和垂直风场及其对沙尘气候形成的影响。结果表明,民勤沙尘天气的大气边界层有显著的昼夜变化,白天厚、逆温强而多;沙尘天气的最大混合层厚度在2 600 m左右,介于无降水与有降水天气之间;扬沙主要由锋面中的冷空气引起,而沙尘暴主要由低层风场的剧烈扰动和500 m以上高层冷锋入侵引起。沙尘暴发生前近地面风场有明显的扰动,沙尘暴发生时在500 hPa以下有显著的冷空气活动,白天较强。能见度小于100 m的强沙尘暴夜间风速大,冷空气较强。     

乌鲁木齐大气混合层厚度和稳定度与大气污染的关系

利用乌鲁木齐市4座10层100 m梯度气象塔2013年6月~2014年4月气象观测资料和7个环境监测站[WTBX]AQI[WTBZ]资料,计算并分析了大气混合层厚度和稳定度特征,探讨了大气混合层厚度和稳定度与污染的关系。结果表明：乌鲁木齐市混合层厚度夏季郊区高、城区低,冬季从南郊—城区—北郊随地势降低依次降低;夏季和冬季分别在1 559～1 772 m和526～1 156 m之间。地面至2 km以上每500 m高度间隔统计混合层厚度,500～1 000 m出现频率最多;月变化为6～9月基本在500 m以上,且每个高度区间其概率均超过10%,10月～次年2月1 500 m以上区间概率明显减小;日变化为中午13:00～16:00达到最高值,下午和傍晚迅速下降。白天较大的感热输送提供充足的热力条件,这也体现出白天以不稳定层结为主,夜间则以稳定层结为主。大气稳定度分类结果,夏季郊区和城区不稳定（A～C类）所占比例差不多,冬季北郊稳定（E、F类）所占比较最大、城区最弱。[WTBX]AQI指数冬季最大,从南郊—城区—北郊依次增大,这与采暖期污染物多、南郊比北郊地势高有利于扩散输送有关。总体来看,乌鲁木齐大气混合层厚度空间分布与气象要素、大气稳定度、地形等密切相关,对AQI[WTBZ]指数分布有重要影响,这对近地层大气污染状况预报有着重要的指导意义。     

混合菌群发酵马尾藻作为海藻肥料的研究

从马尾藻原位分离发酵菌群,采用分子生物学手段分析鉴定菌种组成,获得发酵菌株4株分别为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),非脱羧勒克氏菌(Leclerciaadecarboxylata),鞘氨醇单胞菌(Sphingomonasleidyi)以及赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusmacroides);控制4菌株接种比例进行马尾藻发酵,监测发酵过程中菌种生物量、褐藻酸含量及褐藻寡糖含量变化规律,结果表明,马尾藻经发酵36 h生成聚合度2-5的褐藻寡糖,并伴随菌种二次生长及pH下降等易于观察检测的参数变化;含褐藻寡糖的发酵原液稀释600倍后,能够明显促进小麦种子萌发及根生长,与清水对照相比萌发率提高26%,根系长度增长37%。本研究为微生物发酵法生产海藻肥料提供了可行案例,证实该方法简单有效,可操作性强,有广阔的应用前景,为将来实现海藻发酵肥工业化生产提供理论支持和数据支撑。     

京珠高速许漯段路基干拌水泥碎石桩加固研究

干拌水泥碎石桩是一项施工快速、不开挖路基的新型加固技术。针对京珠高速公路许漯段出现大量路基病害,采用此桩型进行加固处理。试验桩长为5.0 m,成孔直径为150 mm,间距为1.0 m×1.0 m,每层虚填料为25 cm,夯距为1.0 m,用120 kg重锤,分别对每层夯实10、8、7击的3根桩进行载荷试验,然后对每层夯实8、7击的2根桩进行重Ⅱ型动力触探试验。根据试验结果对比分析每层夯7击,单桩极限承载力达400 kPa,效果最优。通过地质雷达测试和室内土工试验对比分析加固前后路基土体变化,加固后路基不均匀变形减小,土体有效重度增加,含水率有所减少,桩体的吸水排水效果明显,桩的夯实挤密作用良好,路基的承载力和变形性能得到改善。经过桩加固后1年运行观测,加固后路段没有再次出现翻浆、叽泥等病害,表明此桩型加固高速公路路基效果显著。     

The improvement of the one-dimensional Mellor-Yamada and K-profile parameterization turbulence schemes with the non-breaking surface wave-induced verticalmixing

Both the level 2.5 Mellor-Yamada turbulence closure scheme(MY) and K-profile parameterization(KPP) are popularly used by the ocean modeling community.The MY and the KPP are improved through including the non-breaking surface wave-induced vertical mixing(Bv),and the improved schemes were tested by using continuous data at the Papa ocean weather station(OWS) during 1961–1965.The numerical results showed that the Bv can make the temperature simulations fit much better with the continuous data from Papa Station.The two improved schemes overcame the shortcomings of predicting too shallow upper mixed layer depth and consequently overheated sea surface temperature during summertime,which are in fact common problems for all turbulence closure models.Statistical analysis showed that the Bv effectively reduced the mean absolute error and root mean square error of the upper layer temperature and increased the correlation coefficient between simulation and the observation.Furthermore,the performance of vertical mixing induced by shear instability and the Bv is also compared.Both the temperature structure and its seasonal cycle significantly improved by including the Bv,regardless of whether shear instability was included or not,especially for the KPP mixing scheme,which suggested that Bv played a dominant role in the upper ocean where the mean current was relatively weak,such as at Papa Station.These results may provide a clue to improve ocean circulation models.     

安徽蚌埠钓鱼台遗址炭化植物遗存研究

通过对安徽蚌埠钓鱼台遗址2014~2015年度考古发掘采集土样的浮选分析,获取了该遗址龙山时代晚期及西周春秋时期丰富的炭化植物遗存,其中炭化植物种子主要包括水稻（Oryza sativa）、粟（Setaria italica）、黍（Panicum miliaceum）、小麦（Triticum aestivum）和大豆（Glycine max）5种农作物以及其他禾本科（Gramineae）、莎草科（Cyperaceae）、酸模属（Rumex）等植物种子,此外还发现了少量来自栎属（Quercus）、菱属（Trapa）和枣属（Ziziphus）等植物的硬果核壳。实验结果显示,该遗址龙山时代晚期农作物有水稻和粟两种,并可能开始种植大豆。量化统计结果表明,水稻是遗址最主要的农作物,粟的比重相对较低;西周至春秋时期的农作物除水稻和粟外,还发现了小麦、大豆和黍,从而形成新的"五谷俱全"的作物结构,其中水稻仍然是最主要的农作物,但小麦异军突起,其地位仅次于水稻,粟类作物和大豆处于从属地位。综合分析本地区同时期其他遗址的植物考古研究结果,可以发现该地区龙山时代晚期和西周春秋时期,淮河干流南北的农业结构有明显差异,淮河以北的黄淮平原上水稻与旱地作物在农业结构中的比例相近,而在淮河以南地区,水稻占据明显的优势。同时,不同纬度位置考古遗址的农作物结构变化也存在一定的规律性,表现为水稻的比重自纬度较高的皖北地区到纬度较低的淮河以南不断上升,而粟、黍和小麦这些作物的比重则逐渐下降,这一现象应与不同纬度地区水热条件不同直接相关。此外,从该地区目前发现的小麦遗存来看,龙山时代晚期,小麦已在鲁南山地以南的山前地带分布,至岳石文化时期,传播至黄淮平原北部,且最迟不晚于西周早中期,小麦的分布已跨过淮河干流,传播至江淮地区。     

混合型单调算子对的不动点研究及其在微分方程组的应用

提出了混合型单调算子对的概念,并给出了其不动点的存在唯一性;研究了它在微分方程组的具体应用.