Applications of particle-tracking techniques to bank infiltration: a case study from El Paso,Texas, USA

This paper presents results of a small scale study that utilized particle-tracking techniques to evaluate transport of river water through an alluvial aquifer in a bank infiltration testing site in El Paso, Texas, USA. The particle-tracking survey was used to better define filtration parameters. Several simulations were generated to allow visualization of the effects of well placement and pumping rate on flow paths, travel time, the size of the pumping influence zone, and proportion of river-derived water and groundwater mixing in the pumping well. Simulations indicate that migration of river water into the aquifer is generally slow. Most water does not arrive at the well by the end of an 18-day pumping period at 0.54 m³/min pumping rate for a well located 18 m from the river. Forty-four percent of the water pumped from the well was river water. The models provided important information needed to design appropriate sampling schedules for bank filtration practices and ensured meeting adequate soil-retention times. The pumping rate has more effect on river water travel time than the location of the pumping well from the river. The examples presented in this paper indicate that operating the pumping well at a doubled distance from the river increased the time required for the water to travel to the well, but did not greatly change the capture zone.     

海上不同高度风速换算关系的研究

本文用海上石油平台上观测的风梯度资料,计算了在不同风况下海面摩擦速度和粗糙高度。结果表明,海面摩擦速度u_*与海上10m高度处风速u_(10)的关系为u_*=0.055u_(10)-0.058。在4—5级风时,海面平均摩擦速度为50cm/s,粗糙度为0.022m,它相当于陆上的平均粗糙高度。在风速为2—3级时,二者与海上通常采用的数据接近。文中最后给出了上述两种风况下海上不同高度的换算系数。     

渤海、黄海、东海海面热量平衡的平均状况——Ⅰ.资料处理和计算方法

渤、黄、东海海面热量平衡状况对该海域海洋水文和中国气候有着重要的影响。我们对该海域热量平衡各分量的年平均和年变化进行了计算,并分别就资料处理和计算方法、年平均状况、年变化特征等几个方面进行了分析。本文作为该项研究的第一部分,讨论了所用的资料和计算公式,提出了在稳定温度层结条件下的交换系数的校正方法。     

冬季中纬度海气相互作用与长江中下游汛期旱涝预测

中纬度海洋的热力状况对大气环流的维持和变化起着重要的作用,尤其在冬季。汛期的研究表明,冬季黑潮海域海表面水温(SST)与长江中下游和华北平原汛期降水有密切的关系(中国科学院大气物理研究所长期预报组,1978),夏季阿留申海域的SST异常与北太平洋上空大气环流场和后期秋季美国的气温和降水亦存在有意义的关系(Namias,1976)。赵永平(1986a;赵永平, McBean,1996)和Zhao and McBean(1989)曾用北太平洋海洋对大气加热场资料详细地分析了其时空分布特征,揭露了黑潮及邻近海域海洋异常加热对同期和后期半年至一年北半球大气环流的影响事实,并提出用海洋异常加热对同期和后期大气环流作用的反相性假说来进行解释。以上研究表明,冬季中纬度海洋异常加热与大气环流的异常和我国汛期旱涝之间存在一定的联系。 冬季黑潮和湾流海域是中纬度海洋的两个巨大热源,它们对同期和后期大气环流有重要影响。本文研究了冬季中纬度黑潮和湾流海域海洋异常加热对夏季副热带高压和中高纬度西风环流的影响,讨论了长江中下游汛期旱涝前期冬季和同期大气环流型。结果表明,冬季东亚和北美冷空气都强时,黑潮和湾流海域对大气异常多加热,夏季西太副热带高压、乌山和鄂海阻塞高压多趋减弱,中纬环流平直,形成长江中下游偏旱的环流形势；反之,西太副热带高压、乌山和鄂海阻塞高压多趋加强,中纬槽脊系统明显,形成长江中下游偏涝的环流场。本文还对可能的物理过程进行了讨论。     

副热带海域的海洋加热异常及其对副高的影响

海洋在天气、气候及大气环流变化过程中起着重要作用,海洋热源的异常分布是造成长期天气异常的重要原因。海洋对大气的作用主要是通过海气界面的热量交换来实现的，因此,直接运用海气热量交换来考虑海洋对大气的加热作用,分析海洋加热异常对长期天气、气候及大气环流的影响,具有更明确的物理意义。 西北太平洋副热带高压是造成我国旱、涝及天气变化的主要副热带天气系统,对我国夏季气温、雨带位置及强度影响很大。西北太平洋中、低纬副热带地区是海洋向大气提供热量和水汽较多的地区,也是海气相互作用最强烈的海域,这一地区的海洋加热对西北太平洋副热带高压的变化将有直接影响。本文分析了冬季西北太平洋副热带海域海洋加热主要场的分布特征,指出了海洋加热与西北太平洋副热带高压的关系。结果表明,冬季该海域海洋加热较常年偏多时,冬、春至初夏副高偏弱,位置偏东、南(6月副高脊线位置除外);反之,海洋加热较常年偏少时,副高偏强,位置偏西、北(6月副高脊线位置除外)。该海域海洋加热对副热带地区大气环流,尤其是副热带高压环流的变化有着重要作用。本结果对预测西北太平洋副热带高压的变化,研究中纬度海洋加热对西北太平洋副热带高压及其大气环流的影响有十分重要的意义。     

动力定位系统与单波束测深仪在科考船定点作业中的应用

科考船定点作业时会受到海洋风、涌、浪、流等外界环境因素影响，导致工作效率降低，原位测量精度下降，甚至影响作业安全。动力定位系统 （DP） 具有自动定位功能，能够抵抗外界环境因素的影响，可实现科考船高精度定点控位。 单波束测深仪不仅可以测量水深，也可反映水下设备深度信息，可以起到辅助监控水下设备功能。本文在介绍定点作业施工现状与局限性的基础上，分析 DP 系统与单波束测深仪工作原理，以“向阳红 01”船为载体，在定点作业时开启 DP 系统与单波束测深仪，发现该方法可以提高科考船定点作业工作效率、原位测量精度并保障作业安全，可为其他科考船定点作业提供参考。     

Pop-up bottom seismic recorder (PUBS) of the Institute of Oceanographic Sciences,U.K.

A pop-up bottom seismic recorder designed for seismic refraction experiments was built by the Institute of Oceanographic Sciences in 1968. The device is housed within a 71 cm diameter sphere weighing 270 kg when launched. signals picked up by a hydrophone are recorded in analogue form on magnetic tape in the band 2–100 Hz. The total continuous recording period is 12 hr but the lifetime of the system can be effectively extended by cycling the tape-recorders to allow shooting to go on for up to 3 days. Ballast release is by acoustic command or by pre-set clock. The instruments have been used in water depths from 150 to 4820 m making a total of 63 deployments with a 95% recovery rate. A new version with three-component geophones is being built.     

长江中下游6月份降水的一个预报指标

根据１９６３－１９９２年嵊山海洋站２月海气感热输送和２２ａ太阳磁周期与降水的关系，提出了一个长江中下游６月降水的综合预报指标，用此指标，对１９９３年６月长江中下游降水进行回报，结果与实况一致。     

黄、东海近海面空气湿度分析及估算

利用1974～1982年黄、东海海洋水文气象标准断面实测资料对近海面空气湿度的分布、变化进行了分析。讨论了冬、夏季海、气温与湿度的关系,并对冬、夏季近海面空气湿度进行了估算。结果表明,夏季,空气湿度为气温的函数;冬季,除了考虑空气本身平流的水汽外,还必须考虑海洋向大气的水汽输送。     

频谱分析在虎门大桥动态监测中的应用研究

采用了频谱分析法对虎门跨海悬索大桥进行安全监测,通过利用GPS RTK技术方法获取虎门大桥在台风激励下的动态监测数据,对动态监测数据进行时程分析和频谱分析,获取虎门悬索大桥的振动特性,得到了大桥的运营特征和实时位移特征.