中国海洋科技创新效率发展格局演变与类型划分

科技创新是促进海洋产业发展的新兴驱动力,对提高发展质量至关重要。研究使用SBM超效率模型测度中国沿海11省市（不包括港澳台地区）2006?2014年海洋科技创新效率,结合核密度估计分析其时空分异特征,再从投入规模和创新效率2个维度,划分出海洋科技创新发展类型区。结果表明：① 从效率变化角度来看,2006?2014年间研究区海洋科技创新效率存在小幅增长,但整体效率水平较低,地区之间效率差异先缩小后扩大,最终形成以辽宁、上海、广东三地为主的北、中、南三方向的海洋科技创新发展核心。② 从海洋科技创新投入规模和创新效率双维度综合来看,进一步将沿海地区海洋科技创新发展模式划分成 4种类型：引领区（广东、上海、辽宁）、追赶区（广西）、突破区（天津、山东、福建、江苏、浙江）、落后区（河北、海南）。     

降水数据空间插值的时间尺度效应

介绍了克里金插值法的前提条件和基本原理,进行了对降水数据的插值试验,发现了时间尺度的改变比变异函数模型的改变对降水数据插值结果精度的影响更大。     

卫星遥感制图最佳影像空间分辨率与地图比例尺关系探讨

选择适宜空间分辨率的遥感影像来达到地图成图的精确度并且最大程度反映地物的信息是卫星遥感制图需要解决的一个重要问题。本文重点分析了地图比例尺与遥感影像空间分辨率的关系,指出在选择制图影像空间分辨率时需要考虑两个因素,一是地图的成图比例尺,二是最小地物的尺度,提出了估算最佳影像空间分辨率的公式R={(L×M)/2~Rmin},并通过实例验证了该公式的可行性。     

东海断面调查数据的最优插值同化试验

以World Ocean Atlas(WOA)气候态月平均资料作为数据同化的背景场,以断面调查数据作为数据同化的观测场,采用最优插值法,对WOA数据进行同化处理,得到分析场,并通过一维搜索方法获得最优相关距离尺度,对分析场进行优化。将调整得到的分析场作为现场观测数据的补充,然后对其网格化并绘制等值线图。两组试验结果表明,经过同化处理后绘制得到的等值线图既保留了区域的气候态特征,又体现了观测期间的特点,在一定程度上可以避免因数据空间分辨率不足所导致的插值结果异常,较单纯使用实测数据或将实测数据与WOA数据简单叠加得到的等值线分布更合理。最优相关距离尺度的大小依同化对象数据类型的不同而不同,一维搜索方法可以较便捷的获得最优相关距离尺度,提高数据同化的效果。     

球柱壳耐压舱体极限承载力研究

耐压舱设计是水下机器人的核心技术之一,其极限承载力研究是核心中的核心。针对球壳封盖加柱形壳体耐压舱,现行标准对于初始导入缺陷数值的确定往往过于保守,对于耐压舱体数量较多的无人潜水器来说,过大的设计质量是总体设计所无法接受的。首先采用装配体整体建模策略,建立复合屈曲的受力模型,将三大非线性影响因素同时引入到极限承载力研究中,提升了计算精度。然后分别针对确定性缺陷和非确定性缺陷结构开展极限承载力研究。最后,提出以0.23%的初始缺陷导入尺度作为球壳封盖加圆柱壳体的耐压壳体缺陷导入参数,给出了导入尺度的计算方法,并借助水压试验对上述参数的准确性进行验证。     

中小尺度强对流天气的雷达回波图像生成方法

为生成复杂环境下的优质雷达回波图像,减少目标信息缺失现象与相对成像误差,提出基于中小尺度强对流天气的雷达回波图像生成方法。采用可最大限度保留雷达回波特性的傅里叶插值法,形成空间分辨率均匀的雷达回波三维规则网格数据;基于改进变分贝叶斯理论,实现中小尺度对流天气雷达回波图像超分辨重现,生成雷达回波图像。试验结果表明,该方法处理后的中小尺度强对流天气雷达回波范围与原图相似度高,可最大程度留存雷达回波信息,该方法能够生成清晰的雷达回波图像,且不存在目标信息缺失现象,相对成像误差极小。     

The morphological response of a nearshore double sandbar system to constant wave forcing

Results of 2DH morphodynamic computations are presented to quantify the temporal evolution of the crescentic patterns emerging in a double nearshore bar system in response to constant wave boundary forcing. Sixteen different conditions varying both offshore wave height and angle of wave incidence were applied. The mean length scales of the emerging irregular crescentic patterns are linearly proportional to the local longshore velocity over the inner and outer bars. For similar longshore velocities, the length scales of the outer bar are larger than of the inner bar. This is explained by accounting for the difference in water depth above the bar crest. The variable morphological response times can be explained by including additional bathymetrical parameters. The active volume of the bar, defined by the breaker index, plays an important role in this response time. With larger active volumes the bar responds more rapidly to identical boundary conditions. Also, bars with a smaller total volume respond more quickly. This faster response is due to the steeper active volume of the bars. Different initial perturbations resulted in different locations of the emerging features, showing that their location is sensitive to the initial bathymetry. However, the range in length scales and response times due to the different perturbations was significantly smaller than those obtained for the different hydrodynamic conditions. Based on the present findings we hypothesize that morphological length scales in the field are rarely in equilibrium with the concurrent offshore wave height and angle of incidence owing to the slow response of the sandbars under constant conditions relative to the stochastic nature of natural wave forcing.     

Mechanical and numerical models for sea ice dynamics on small-meso scale

On small-meso scale, the sea ice dynamic characteristics are quite different from that on large scale. To model the sea ice dynamics on small-meso scale, a new elastic-viscous-plastic （EVP） constitutive model and a hybrid Lagrangian- Eulerian （HLE） numerical method are developed based on continuum theory. While a modified discrete element model （DEM） is introduced to model the ice cover at discrete state. With the EVP constitutive model, the numerical simulation for ice ridging in an idealized rectangular basin is carried out and the results are comparable with the analytical solution of jam theory. Adopting the HLE numerical model, the sea ice dynamic process is simulated in a vortex wind field. The furthering application of DEM is discussed in details for modeling the discrete distribution of sea ice. With this study, the mechanical and numerical models for sea ice dynamics can be improved with high precision and computational efficiency.     

新疆两次强震前后地震视应力变化

选取了喀什数字地震台记录的喀什及周边地区地震的宽频带波形资料,分析处理了2001～2005年Ms 3.5以上地震164次,通过数字地震波谱计算了标量地震矩和地震辐射能量,从而进行了视应力的计算.给出了巴楚-伽师Ms 6.8和乌什Ms 6.3强震前后视应力的时序变化情况,发现其视应力均表现出震前低应力阶段-主震前的逐渐上升-震后逐渐恢复的动态变化过程,即地震的孕震-发震-震后调整的阶段性变化特征.这一结果可为喀什及周边地区今后进行地震预测预报研究提供参考依据,对该区开展数字地震方面的研究也有所帮助.     

海洋环境动力学物理模拟的尺度分析及相似条件

物理模拟较大海域的环境动力场是物理模型试验的一个发展方向,也是近海环境治理的有效研究手段。对具有较大尺度海域的模拟需要考虑地转缺失的影响。从潮流基本控制方程出发,通过对方程的无因次化,给出评价柯氏力作用大小的方法,并就中国典型的海湾进行尺度分析,量化物理模拟时因地转缺失引起的偏差程度,讨论在这些海域是否可以付诸物理模型试验。同时,还导出了潮流泥沙试验和潮流污染物扩散试验的相似比尺关系。