Distribution of the nonlinear random ocean wave period

Because of the intrinsic difficulty in determining distributions for wave periods, previous studies on wave period distribution models have not taken nonlinearity into account and have not performed well in terms of describing and statistically analyzing the probability density distribution of ocean waves. In this study, a statistical model of random waves is developed using Stokes wave theory of water wave dynamics. In addition, a new nonlinear probability distribution function for the wave period is presented with the parameters of spectral density width and nonlinear wave steepness, which is more reasonable as a physical mechanism. The magnitude of wave steepness determines the intensity of the nonlinear effect, while the spectral width only changes the energy distribution. The wave steepness is found to be an important parameter in terms of not only dynamics but also statistics. The value of wave steepness reflects the degree that the wave period distribution skews from the Cauchy distribution, and it also describes the variation in the distribution function, which resembles that of the wave surface elevation distribution and wave height distribution. We found that the distribution curves skew leftward and upward as the wave steepness increases. The wave period observations for the SZFII-1 buoy, made off the coast of Weihai (37°27.6′ N, 122°15.1′ E), China, are used to verify the new distribution. The coefficient of the correlation between the new distribution and the buoy data at different spectral widths (ν=0.3−0.5) is within the range of 0.968 6 to 0.991 7. In addition, the Longuet-Higgins (1975) and Sun (1988) distributions and the new distribution presented in this work are compared. The validations and comparisons indicate that the new nonlinear probability density distribution fits the buoy measurements better than the Longuet-Higgins and Sun distributions do. We believe that adoption of the new wave period distribution would improve traditional statistical wave theory.     

长营岭—龙门冲原生晕异常及找矿预测

通过对珊瑚矿田长营岭－龙门冲地区岩石地球化学测量,圈定了该区Ｗ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｂ、Ｆ等元素异常,原生晕严格受ＮＥ和ＮＷ两组断裂控制。综合评价认为处于长营岭钨锡矿带南延带的南风井多元素组合异常是矿异常,该异常明显地受ＮＥ（Ｆ９）断裂和ＮＷ（Ｆ１０）断裂控制,浓集中心位于Ｆ９断裂下盘,与长营岭矿区矿体在ＮＷ断裂下盘富集的规律相同。测区内,异常形态与北区具连续性,异常强度弱于北区,组分分带显示以隐伏花岗岩为成矿中心,但沿矿带由ＮＥ到ＳＷ并无明显的组分分带和元素组合变化,矿田内不仅矿带南延并向ＳＷ方向倾伏,而且很有可能深部隐伏花岗岩体亦分枝向南延伸。     

前期印度洋海温异常对中国春季降水的影响

为了进一步认识印度洋海温的异常变化与中国降水的关系,采用SVD分析、相关分析及合成差值分析讨论了前期冬季关键区海温的异常变化对中国春季降水影响的差异,探讨了产生这种影响的原因。结果表明:前期冬季关键区海温的异常增高(降低),会造成后期春季中国华北往南到华中、华东、华南东部及西北的新疆地区的降水明显增多(减少),西南的四川、贵州及华南的广西等地降水会有所减少(增多)。与关键区冷年相比,在关键区的暖年,环流形势反映出东欧槽显著减弱,北方气压显著降低,蒙古高压明显减弱,冷空气南下更为明显,而华南东部、华中、华东及华北一直被较为显著的南风气流控制,海洋的暖湿气流向中国内陆输送更为显著,使得东部及中部大部分地区水汽较为充沛,形成大面积的降水。     

ESTIMATE OF METHANE EMISSIONS FROM RICE FIELDS IN CHINA BY CLIMATE-BASED NET PRIMARY PRODUCTIVITY

1INTRODUCTIONIrrigated ricefieldsarecharacterizedbylargespatialandtemporalvariationsin CH4 emissiontotheatmo-sphere.Accordingly,thereisagreatuncertaintyintheestimate ofCH4 emissionsfromricefields.GreateffortshavebeenmadetoestimatetheCH4 emissionsfromricefieldsandseveralapproacheshavebeendeveloped.TherepresentativemethodsincludetheIPCC(Inter-governmentPanelofClimateChange)region-specificemissionfactormethodandthemodelcalculationmethod.Toimprovethecalculationaccuracy,theIPCCmethodreq…     

Adaptation of the vertical resolution in the mixed layer for HYCOM

This paper focuses on the dynamics of the mixed layer. When the mixed layer depth increases, the vertical discretisation eventually becomes too sparse at the bottom of this layer to accurately resolve its evolution and strong numerical errors can appear. This is linked to the fact that the vertical resolution is concentrated in the upper part of the ocean and does not adapt to the deepening of the mixed layer.Knowing that the HYbrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) is able to modify the distribution of the vertical levels, we suggest in this paper a method to adapt the resolution to the mixed layer extension. This method is tested in 1-D configurations for two academic atmospheric forcing conditions (strong convection and wind-mixing) and a realistic forcing extending over one year, with seasonal restratification following strong winter convection. The new method improves the results in all cases, and in particular when the mixed layer reaches deep layers.     

海洋水声环境调查数据处理系统的设计与实现

针对目前海洋环境调查现状,结合国内现有的技术条件和现有的处理方法、原理,详细论述了海洋水声环境调查处理系统软件主要功能的设计及关键技术,该系统软件满足海洋调查的需求,极大提高了海洋环境数据处理的自动化、数字化和信息化程度。     

基于特征的海洋锋线过程时空数据模型分析与应用

客观世界存在时空场,大部分地理实体或现象在时空域具有动态变化特性,其空间、时间和属性是过程的统一体,传统的GIS时空数据模型在描述、表达、组织与分析这类数据时面临许多挑战。然而,基于特征的数据模型和以过程为对象的时空数据组织在动态数据的描述与表达的方面具有独特的优势。本文探讨了基于特征的线过程时空数据模型组织的六元组框架体系,实现空间、时间和属性的一体化存储和地理实体的动态分析。在分析线时空过程特性的基础上,归纳总结出3大类12个类别的线过程,进一步提出了基于特征的线过程时空数据模型(Feature-based Line Process Spatio-temporal Data Model)的概念;利用文件层次分块结构对时空线过程数据进行了组织与存储。最后以海洋锋为实例,探讨了该模型在时空数据组织、时空查询、时空过程提取和时空过程可视化等方面的应用。结果表明,该模型能够很好地应用于具有时空过程特性的线数据中,也为时空数据模型的总体设计提供借鉴。     

早上新世非洲季风与地中海表层生产力变化的岁差节律

地质历史上留下了许多反映非洲季风的记录, 意大利南方晚新生代的海相地层便是其中著名的一例.Cape Sper-tivento剖面位于意大利卡拉布里亚半岛, 属于早上新世(5.3~4.8Ma) 地中海泥灰岩-灰岩沉积物.在借鉴前人工作的基础上, 重新为该剖面建立一个精度更高的天文年代标尺.反映古生产力的指标显示, 早上新世在北半球夏季辐射量增大期间, 地中海有机碳含量及其堆积速率增大, C/N出现高值, 碳酸盐含量及其堆积速率减小, G. obliquus稳定氧碳同位素出现负偏移, 这是非洲夏季风带来的降雨增强的结果.尼罗河泛滥让更多陆源营养物和淡水输入地中海.各个古环境指标的频谱分析结果存在强烈的岁差周期和丰富的半岁差周期, 说明早上新世非洲季风主要受低纬过程控制.      

古新世—始新世最热事件对地球表层循环的影响及其触发机制

古新世—始新世最热事件（PETM, Paleocene Eocene Thermal Maximum）是发生在古新世—始新世交界时的一次全球性的气候突变事件。它造成了大洋环流模式的突然倒转和海水盐度、大气湿度的迅速上升。海洋表层生态系统和陆地生态系统生产力迅速上升,许多属种的植物、动物、微生物生活范围向高纬区扩大;大洋底栖微生物发生集群灭绝。现代哺乳动物的主要属种（灵长类、奇蹄类及偶蹄类）产生,哺乳动物演化进程发生重大改变。地球表层碳循环系统发生不同程度的碳同位素负偏移,全球碳循环系统发生大规模搅动。对于PETM的触发机制,主流的观点认为是海底天然气水合物突然释放造成巨量甲烷迅速进入表层系统引发的碳循环系统内部反馈。而对于甲烷释放的原因,又存在着减压释放和热释放两种解释;此外还有科学家用岩浆作用和地外星体撞击来解释PETM的发生。     

“全新特提斯洋”概念与广义特提斯构造域

特提斯最初是指欧亚大陆南缘的古海洋,后逐渐引申出从元古宙、古生代到中生代的一系列位于劳亚大陆与冈瓦纳大陆之间的古大洋,如原特提斯洋、古特提斯洋和新特提斯洋,不同大洋在时间上前后交叠。如今横亘在冈瓦纳大陆(南极洲)和欧亚大陆之间的是印度洋,是新特提斯洋的继承者,可以另称为“全新特提斯洋”。这一概念的引申直接体现了印度洋与特提斯构造域一脉相承的关系,有助于将今论古、由此及彼,更直观地了解特提斯构造域的演化过程。本文按时间序列梳理了印度洋的大地构造演化和岩浆作用过程,识别了印度洋在155 Ma、120 Ma、90～84 Ma、76 Ma、65 Ma、52 Ma、45 Ma、38 Ma等关键时期的异常海底扩张记录,这些扩张事件将为标定新特提斯构造域的演化提供参照。其中155 Ma可能指示了新特提斯洋的鼎盛期,90 Ma指示了新特提斯洋的洋中脊俯冲,76～52 Ma是非洲-阿拉伯大陆与欧亚大陆初始碰撞-主碰撞(即新特提斯洋西部关闭)的时期,65～45 Ma是印度次大陆与欧亚大陆初始碰撞-主碰撞(即新特提斯洋中部关闭)的时期,38 Ma是澳大利亚北部大洋开始净俯冲(即新提斯洋东部开始消减)的时间。...