副热带高层冷涡及其对9418号台风路径的影响

本文从涡度和高度的垂直分布及卫星云图的分析揭示了副热带高层冷涡的结构和生消。高层冷涡存在时与之相距１０个纬距的台风将受其牵引,并做穿越低层副热带高压的运动;这类登陆台风,中低层为副高控制,其影响范围仅限于台风中心附近较小的范围内。     

在平台振荡条件下TLP张力腿的涡激非线性响应

给出了预测张力腿涡激横向振动的时域分析,考虑了波浪、海流、张力腿平台的横漂与垂荡诸因素.张力腿平台的垂荡引起张力周期性变化,对张力腿的涡激横向振动起参数激励的作用,使其动力响应更为复杂.讨论了参数激励下涡激响应的共振条件;以尾流振子模型为基础,发展了分析张力腿在动张力作用下的涡激振动的工程方法,并分析了一座TLP实例,给出了在横漂周期内张力腿上质点的相对位移、弯矩、剪力幅值的时间历程.结果表明,平台垂荡使张力腿的涡激响应幅值升高、高频成分增加,因此它对张力腿的疲劳设计是重要的.     

思南县一次大暴雨天气过程分析

１９９８年７月２１日０８时至２２日０８时,由于受西南涡,切变线,高空槽以及低空急流等系统的共同影响,贵州省思南县出现了一次大暴雨天气过程。通过对产生这次过程的影响系统和物理量分析,初步揭示了该天气过程发生,发展的成因。     

西南低涡与安康降水

讨论了西南低涡在６～８月对安康降水的影响,发现尽管西南低涡对安康降水有较大影响,但差异非常明显,选取１９７８－０７－１４～１６日典型的低涡降水过程,从形势场和能量场进行了分析,揭示了这类降水的基本特征,对准确预报这类系统,减少预报失误,具有极其重要的意义。     

“98.7”大范围低涡暴雨过程分析

对１９９８年７月２３～２５日在广西产生的大范围低涡暴雨过程从环流形势,结合数值预报产品进行分析,并着重分析了其预报难点和预报思路。分析得出：低涡北侧冷高压的加强和偏东北风带的扩大,变高北正南负的分布,是有利西南低涡南下产生大范围暴雨的形势。     

海底管线上波浪力的大涡模拟及三步有限元数值模拟

应用三步有限元法结合大涡模拟方法(LES)离散非定常不可压流动的Navier-Stokes方程,模拟了波浪场中海底管线周围流场及其受力情况,并把数值模拟的结果与物理实验的实测结果进行了比较,两者符合较好。为了检验三维效应的影响,同时进行了二维和三维流场的数值模拟。     

对流边界层发展受覆盖逆温影响的大涡模拟研究

本文运用大涡模拟方法研究了存在覆盖逆温时对流边界层顶部的夹卷过程特征,并通过敏感性试验着重分析了在此情况之下的夹卷速度参数化问题,以及风切变的作用。模拟结果表明,初始覆盖逆温改变了夹卷层的结构特征,使得夹卷层结构参数明显增大,风切变使这一效应略有增强,以往关于夹卷速度的参数化方案不再适用。分析研究表明,在有覆盖逆温的情况下,夹卷层结构参数是控制夹卷速度的关键因子,应该将夹卷层结构参数作为变量引入夹卷速度参数化方案,该方案能够很好地预报出受覆盖逆温影响的对流边界层的发展过程。     

北半球绕极涡的变异及其与我国气候异常的关系

本文利用近50 a大气再分析资料和中国站点观测资料,通过定义绕极涡的总体面积指数,分析了北半球绕极涡的变异特征及其与我国气候异常的关系,通过考虑绕极涡的局地变异和利用SVD分析方法揭示了绕极涡的局地变异与我国气候变异的关系。结果表明:北半球绕极涡的总体面积变异表现为一致性的扩张或收缩变化特征,近50 a来其总体面积具有收缩的趋势,这与全球增暖尤其是极区增暖有密切关系;叠加在这种趋势之上的既有年际变化又有年代际变化,主要周期大约是3~5 a和8~12 a。因此,研究绕极涡与我国气候的相关时分时间尺度来考虑更合理。北半球绕极涡的总体面积变异与我国气候异常的关系主要体现在年代际时间尺度上,当北半球绕极涡总体一致性收缩时,冬季我国大部分地区的气温都会随之变高,而降水偏多;夏季东北、华北、西南和华南地区气温偏高,降水偏少,而江淮流域气温偏低,降水偏多。反之亦然。北半球绕极涡的局地变异主要体现在西风带长波振幅的变异上,而其与我国气候异常的联系主要表现在年际时间尺度上,当东亚大槽减弱时,冬季我国中、东部大部分地区气温偏高,降水偏多;夏季江淮流域和四川盆地气温偏低,其它地区气温偏高,降水变化不明显。反之亦然。     

“印-太海洋环境变异与海气相互作用”国际合作项目成果介绍——海洋与台风相互作用方向

本文介绍了我国开展的“印-太海洋环境变异与海气相互作用”国际合作项目取得的研究进展。从海洋与台风相互作用研究方向出发,阐述了项目中在台风组网观测、台风与海洋中尺度涡相互作用机制、海洋对台风的低频响应与调制等方面取得的重要成果。基于多元海洋数据同化技术与海气耦合模式的改进,我国在台风预报技术方面取得了重大突破,大大降低了台风强度的预报偏差。依托本项目增进了对印-太海域海气相互作用过程和机理的科学认识,提升了我国海洋国际合作地位和影响力。     

多频参激—涡激联合作用下顶张力立管分岔分析

复杂海洋环境中,顶张力立管顶部平台受到不同分量叠加的波浪作用,导致其轴向张力与多个频率相关,系统产生多频参激与涡激的联合振动,其动力学行为变得更为复杂,尤其是分岔和混沌等非线性振动特性有待进一步分析。首先,基于欧拉—伯努利梁理论,引入范德波尔尾流振子,建立和推导受多频参激—涡激联合作用下立管的动力学模型及其运动微分方程;接着,利用伽辽金法得到离散后的常微分方程组,采用多尺度法得到系统共振响应的调谐方程;最后,通过数值算例探究系统在多源和多频载荷联合作用下的共振响应。结果表明：对于多频参数激励,其中一个参数激励幅值在立管振动中起主导作用,而另一个会引起分岔的位置、数量和性质发生改变;随质量—阻尼参数增大,系统共振响应幅值整体先增大后减小,各分岔点出现的位置整体先向泄涡频率较大处移动,随后向泄涡频率较小处移动;质量—阻尼参数的变化还可能诱使系统发生倍周期分岔和混沌现象,危害结构安全。此外,采用直接数值积分求解微分方程组,验证近似分析结果,两者吻合较好。