渤海西岸空气动力学粗糙度特征分析

利用2009年12月至2010年11月渤海西岸大港风能塔观测得到的风速、风向和温度梯度资料,计算了风能塔周围空气动力学粗糙度Z0。对比分析了风廓线法和风速标准差法的计算结果,讨论了风速标准差法的适用性以及下垫面空间非均一性对粗糙度的影响。结果表明：风能塔三个主风向上的平均粗糙长度为：0.1319m(N),0.0386m(SE)和0.0182m(SW)。通过严格条件限制,利用风速标准差法可以得到与风廓线法相同的计算效果。同一方位上,利用10-30 m资料计算得到的粗糙度长度的季节差异相对较小,而50-70 m的计算结果差异相对较大。在相同高度上,粗糙度长度计算结果亦存在明显季节差异,反映了随季节变化的植被对地表粗糙度的影响。     

Measurement of shallow shear wave velocities at a rock site using the ReMi technique

Shallow shear wave velocities beneath a rock site are characterized using the refraction microtremor (ReMi) technique developed by Louie [Faster, better: shear-wave velocity to 100 m depth from ReMi arrays. Bull Seism Soc Am 2001; 91: 347–64]. Ground motion from a passing train enabled capture of energy propagating parallel to the recording array. This allowed evaluation of the variation of the minimum phase-velocity of the dispersion curve envelope and better estimation of the true minimum velocity beneath the site. We use a new method to image and evaluate the dispersion curve envelope via power–slowness profiles through the slowness–frequency plots introduced by Louie [Faster, better: shear-wave velocity to 100 m depth from ReMi arrays. Bull Seism Soc Am 2001; 91: 347–64]. Data illustrated the frequency dependency of dispersion curve uncertainties, with greater uncertainty occurring at low frequencies. These uncertainties map directly into uncertainty of the inverted velocity–depth profile. Above 100 m depth velocities are well constrained with 10% variability. Variability is greatly reduced when the energy propagation is along the geophone array. Greater velocity variation is observed below 100 m depth.     

北京断陷黄庄—高丽营断层伪随机可控震源地震剖面

位于北京断陷西北边界的黄庄—高丽营断层是区域新构造运动中的一条重要的隐伏断层,本研究利用伪随机可控震源及其高精度反射地震方法,调查了该断层在北京奥林匹克公园段的特征.研究工作首先从理论上分析了可控震源解码原理和抗噪声能力,然后利用三分量波动方程正演指导了黄庄—高丽营断层的野外地震观测,在城市强噪声环境下采集了高精度的地震数据,经过数据处理在该地区第一次得到地震偏移深度剖面.获得的地震偏移深度剖面清晰地显示了黄庄—高丽营断层的位置,地质解释结果为进一步明确剖面上断层两侧新生代地层的厚度提供了依据.     

机载微波辐射计云中含水量的探测

通过对2003年4月18日在延安地区用单波长(0.95 cm)机载微波辐射计探测到的层状云云中液态水含量的分析,结果表明,层状云中的过冷水平均含量为0.0171 g.m-3。分析其变化,发现云中垂直向的液态水存在高值区,这一区有助于人工引晶催化增雨(雪)作业,有利于冰晶的增长,可提高人工催化作业的效果。与机载粒子测量系统(PMS)及地面711数字化雷达的探测结果进行比对,机载微波辐射计和PMS粒子测量系统的探测结果有较好的一致性;并且在垂直区域的探测上比PMS粒子测量系统更具有代表性;与711数字化雷达的探测结果也吻合。     

Three-dimensional structure of tidal current in the East China Sea and the Yellow Sea

A three-dimensional tidal current model is developed and applied to the East China Sea (ECS), the Yellow Sea and the Bohai Sea. The model well reproduces the major four tides, namely M₂, S₂, K₁ and O₁ tides, and their currents. The horizontal distributions of the major four tidal currents are the same as those calculated by the horizontal two-dimensional models. With its high resolutions in the horizontal (12.5 km) and the vertical (20 layers), the model is used to investigate the vertical distributions of tidal current. Four vertical eddy viscosity models are used in the numerical experiments. As the tidal current becomes strong, its vertical shear becomes large and its vertical profile becomes sensitive to the vertical eddy viscosity. As a conclusion, the HU (a) model (Davieset al., 1997), which relates the vertical eddy viscosity to the water depth and depth mean velocity, gives the closest results to the observed data. The reproduction of the amphidromic point of M₂ tide in Liaodong Bay is discussed and it is concluded that it depends on the bottom friction stress. The model reproduces a unique vertical profile of tidal current in the Yellow Sea, which is also found in the observed data. The reason for the reproduction of such a unique profile in the model is investigated.     

长江口冲积岛岸滩剖面形态和冲淤规律

根据海岸带和海岛两次调查的实测资料和水下地形图,用动力地貌学方法对长江口三岛岸滩剖面的形态和冲淤变化进行研究。结果表明,分汊河口冲积岛岸滩有“江岸型”、“洲头型”和“潮滩型”三种基本类型;河槽变迁导致“岸滩发生数年周期的变化,岸滩的季节性变化受风、海面、潮差和含沙量等多种因子影响,台风和寒潮则引周期更短的“风暴旋回”,受植被保护的沼泽滩面的冲淤过程与光滩截然不同。     

SeaBeam2100多波束系统的声速误差分析

声速是多波束测深系统进行水深测量的重要参数。以SeaBeam2100多波束系统为例,结合实测资料,以MB-system多波束处理软件为辅助,对声速数据进行了分析,并深入探讨了声速剖面对SeaBeam2100多波束系统测深精度所产生的影响。研究表明,声速(尤其是表层声速)对所测水深的精确度起着关键作用。合理的声速剖面是获得高精度多波束测深资料的基本保证。     

江苏条子泥岸滩剖面形态的时空异质性

在江苏条子泥岸滩选择3个典型剖面，对其进行了3a定期的观测，将所得剖面数据绘制成剖面形态曲线。通过对岸滩剖面形态的分析，发现3a来岸滩冲淤变化明显，岸滩剖面形态内部及其相互间都有变化，呈现不同的类型。探讨了其变化的机制，包括自然因素和人为因素。主要的研究结果将丰富人们对江苏条子泥近期岸滩及辐射沙洲演变的认识，为条子泥促淤并陆和海岸防护等工程提供科学依据。     

岬间海滩泥沙输运趋势与剖面分形研究

根据1999年7月实测的粤东岬间海滩沉积与地形变化资料,采用沉积物输运概率模式(McLaren模型)对海滩沿岸泥沙运移趋势进行探讨。结果表明,在常波况条件下海滩沿岸泥沙向偏南方向运移,在高能条件下可能出现与常波况条件下相反运动的趋势。进一步利用分形分布模型研究了海滩剖面的分形性质,提出了岬间海滩剖面地形变化的短期分形预测模型。     

江苏大丰潮间带粉砂滩的潮流边界层特征

对江苏大丰潮间带粉砂滩的潮流观测数据，运用Karman-parndtl模型分析了流速对数剖面的出现频率和边界层参数（摩阻流速与粗糙长度）。结果表明，不同时间尺度（10^1-10^3s）的平均流速对计算u-lnz线性关系出现频率的影响不大，而不同层位组合的影响较为显著，影响流速对数剖面分布的自然因素为波浪、风、潮流旋转、表底层流向差异、滩面坡度和水流加减速等。相邻层位的流速在时间序列上存在很高的线性关系，回归直线的斜率与水层距底床的高度、粗糙长度和摩阻流速有关。涨潮阶段床面粗糙长度大于落潮阶段，涨潮阶段摩阻流速小于落潮阶段。