美国卡罗莱纳州区域海洋观测预报系统简介

介绍了美国卡罗莱纳州区域海洋观测预报系统(Caro-COOPS系统)。该系统通过"实时观测-模式模拟-数据同化-业务应用"形成的一个完整链结,为卡罗莱纳州及其周边海域的科研、经济以及军事应用提供服务。观测系统依靠沿岸水文气象台站、海上浮标、潜标以及卫星遥感装置等,获得研究海区的准确观测资料。数值模拟模块是Caro-COOPS系统的核心部分,使用三重网格嵌套技术,并耦合了大气、海浪、泥沙输运以及生物化学模型,真实、全面地模拟出该海区的状况。Caro-COOPS系统中采用集合卡曼滤波和四维变分同化的方式,利用观测数据来调整计算误差。在模式的运行过程中,数据同化的作用主要体现在对初始场和强迫场的修正上,其观测结果经过统计分析处理后,可对原有的强迫场进行校正,将相对真实的强迫场提供给模式计算;模式计算的结果与观测数据相融合,通过滤波的方法调整积分的方向,以便更加逼近物理场的真实状态,将滤波调整后形成的物理场作为模拟下一个时刻计算所需的初始场。经过数据同化的调整,优化了模式计算所依赖的初始场和强迫场,减小了其与真实状态的误差,使模式的计算结果更加逼近真实值。Caro-COOPS系统的一大优势亮点是通过将预报结果与地理信息系统(GIS)相结合,快速而准确地定位洪水、风暴潮等自然灾害的影响区域,可准确至每一条街道乃至住宅,极大方便了决策部门有针对性地进行灾害预防和救助工作。GIS与模式结果的结合也极大地增强了Caro-COOPS系统服务社会的能力。     

2009年海洋大事记

一月 中国南极长城站卫星网络通讯系统建设成功。1月1日,中国南极长城站卫星网络通讯系统建成并投入使用,同时,中国南极中山站的卫星网络通讯系统也即将建成,这将有效解决我国南极两站接通互联网、电话通讯和科考数据实时传输等方面的难题。     

亚运帆赛战鼓声响 海洋预报保驾护航——广州亚运会海洋预报服务系统建设和运作纪实

随着以“水”为主题的大型开幕式文艺表演《启航》拉开帷幕,第16届亚洲运动会于11月12日在广州开幕,其中帆船比赛项目于14日-21日在汕尾市红海湾遮浪半岛海域举行。帆船项目是对海洋环境最敏感的运动项目之一,准确的海流、海浪、潮汐和水温的预测和观测服务关系到帆船比赛的顺利进行。     

自升式平台液压升降系统的状态模糊综合评判研究

采用故障诊断技术和模糊综合评判方法,分析自升式平台液压系统的功能特点,建立自升式平台液压系统状态评估模型。文中首先对基本设备的故障模式展开研究,然后对这些故障模式进行影响度分析,并在此过程中综合考虑了基本设备单元的重要度和故障模式的维修难度。之后,建立常见故障检查程序,确定液压系统存在的故障模式。最后,利用模糊综合评判建立自升式平台液压系统状态评估模型。该模型评估过程简单、清晰,评估理论充分、可靠,评估结论准确、有效。     

日照海洋观测自动化系统的建设

对日照海洋观测自动化系统的建设进行了总结,解决了测点分散、设备安装及通信条件等复杂问题,实现了海洋实况信息上传及服务当地用户,代表了国内自动化观测系统的先进水平,可为海洋站自动化系统建设提供参考。     

新型深水系泊系统非线性循环动力分析

深水绷紧式系泊系统以合成纤维材料系缆作为主体系缆,由于系缆复杂的力学特性以及绷紧式系泊方式的特点,在设计、分析和工程应用中会带来新的有待深入认识的问题。以一系泊浮体的动力响应分析为例,考察了循环载荷作用下纤维系缆的动刚度特性,比较了悬链式系泊与绷紧式系泊动力响应的特点。分析表明,绷紧式系泊具有优良的系泊性能,但同时会发生复杂的张力响应。这些认识对于绷紧式系泊系统的研发和工程应用具有重要的参考价值。     

华南岬间砂质海岸稳定性研究

岬间海湾平衡平面形态规律在海岸长期侵蚀演变预测方面有着广泛的应用,已成为国外研究砂质海岸演变与稳定的重要课题。首先回顾了三种比较典型的经验岬湾形态方程,然后运用当前确定岬间海湾静态平衡形态最广泛使用的经验关系—抛物线关系,对华南31个岬间海湾的稳定状况进行了预测、分类。同时,采用数字岸线分析系统,计算了1990~2000年前后华南岬湾海滩的岸线进退速率,进一步分析、探讨了华南岬间海湾岸滩的稳定状况。     

海岸系统演变长周期数值模拟研究进展

在人类活动日益频繁及海平面上升等自然环境变化的背景下,研究和预测海岸系统地貌演变正变得越来越重要。长周期数值模型是海岸系统演变研究的一种重要手段,近年来得到了迅速发展和广泛应用。介绍了海岸系统演变的长周期数值模型的计算原理、信息约减和地貌加速等关键技术、时空尺度及其验证方法。详细阐述了不同类型长周期模型在海岸系统演变的过程与机制和长期演变的数值模拟及预测人类活动和自然变化引起的海岸系统长期演变等方面的应用与最新进展,并对长周期模型的发展进行了讨论。     

大口鳒线粒体DNA控制区结构和鲽形目鱼类的系统进化初步研究

测定大口鳒Psettodes erumei线粒体控制区全序列,并与其他7种鲽形目鱼类控制区结构进行比较分析.结果表明,大口鳒线粒体控制区全长大约1601bp,5'端和3'端分别存在56bp和8bp的串联重复序列.除此之外,其控制区结构和其他种类相似,分为终止相关序列区(TAS)、中央保守区(CSB-D、CSB-E、CSB-F)、保守序列区(CSB-1、CSB-2、CSB-3),同时在CSB-D后还识别出鲽形目保守的Poly-T结构.比较了8种鲽形目鱼类控制区全序列和去除重复序列后控制区序列的碱基组成变化,结果显示前者的种间差异明显大于后者,变异系数约是后者的两倍.这种差异主要是由于重复序列的异质性如长度及其拷贝数不同、碱基组成不同所造成的.基于控制区部分序列对鲽形目12种鱼类进行系统分析,结果显示,在鲽形目内部大口鳒分类地位最原始;鲽亚目先与鳎亚目聚在一起,后与鳒亚目聚在一起,这个结果与基于形态特征的系统关系相符.     

重力辅助匹配惯性导航系统研究

常规的航位推算方法无法满足水下潜器长时间工作的导航要求,惯导设备的定位误差随时间积累,重力异常数据和重力梯度数据进行匹配辅助导航可以连续的对惯性导航系统积累误差进行校正。 文章介绍了利用重力辅助惯导的思想和原理,对重力辅助惯性导航进行了讨论,建立包含重力异常/ 重力梯度数据的 Kalman 滤波算法,并采用改进的 ICCP 算法对重力异常匹配导航进行了模拟试算,结果表明在现有的技术条件下,重力辅助匹配导航能够胜任水下航行的工作任务,保证长航时的水下定位精度。