外差激光雷达测量水体布里渊散射可行性研究

该文分析外差激光雷达测量水体布里渊散射的可行性。借助测量水体布里渊散射的频移 ,可得到水体声速或温度。文中利用两条 12 7I2 吸收线锁定激光输出频率 ,产生稳定的频差约为7.5 GHz发射激光和激光本振。通过对 12 7I2 吸收线稳定度、激光频率稳定度、系统信噪比和反演精度的分析和计算机模拟 ,得出水体深度 2 5 m以内水体布里渊散射频移的测量误差可以控制在2 .5 MHz以内 ,达到水中声速 0 .6 m/ s或温度 0 .1℃的测量精度。     

中国南海夏季风强、弱年多尺度相互作用能量学特征

中国南海夏季风为东亚季风的主要系统之一,其具有多重尺度特征,除季节平均环流场外,低频（季节内振荡）和高频（天气尺度）扰动也十分活跃,各尺度系统存在明显的年际变化。该研究使用ERA-Interim和NCEP/NCAR两套再分析资料,从季风平均动能（MKE）诊断的角度出发,探讨了1979-2010年中国南海夏季风环流年际变化的能量来源及其和扰动场的相互作用过程。结果表明:中国南海夏季风对流活跃年份,中国南海南部（12°N以南）及中南半岛一带为季风平均动能显著增强区,此与南亚季风区西风急流的增强并向东延伸有关;中国南海北部（12°N以北）及西太平洋为气旋性环流盘踞,季风槽加深。中国南海南部季风平均动能增强的能量源自于扰动动量通量与平均环流的相互作用,强季风年,平均环流失去较少的动能给扰动场（亦即平均环流保留较多的动能）。通过进一步探讨高频（<10 d）及低频（10-90 d）扰动场与平均环流不同分量的（散度、涡度、风垂直切变）相互作用过程,发现季风平均动能的增长主要来自于<10 d扰动与季风平均散度和涡度的相互作用。中国南海北部季风槽区季风平均动能的维持来自于大气热源和平均上升运动的相互作用,但同时有较多的季风平均动能向扰动动能转换,有利于扰动的成长。因此,强季风年,中国南海北部热带气旋生成数目增多,夏季北传的季节内振荡也增强,导致中国南部沿海及华南地区出现较多的灾害天气。      

基于卫-卫跟踪观测技术利用能量守恒法恢复地球重力场的数值模拟研究

根据卫－卫跟踪观测技术的测量原理,基于能量守恒法建立了一种新的双星相互跟踪和三星相互跟踪的卫星观测方程. 通过数值模拟,采用预处理共轭梯度法恢复120阶地球重力场. 模拟结果表明：第一,双星相互跟踪恢复地球重力场的精度和美国喷气动力实验室公布的EIGEN GRACE02S的结果相符合;第二,三星相互跟踪恢复地球重力场的精度较双星提高约2倍.     

时空投影模型(STPM)的次季节至季节(S2S)预测应用进展

随着数值天气预报技术和季节动力预报系统的发展,短期天气预报及长期气候预测的能力持续提高,然而介于两者之间的次季节至季节(S2S,两周至三个月)预测技巧偏低,成为当今气象学界和业务服务的难题。南京信息工程大学国家特聘专家李天明教授团队于2012年研发了基于时空投影技术的统计预报模型(STPM),成功地对中国大陆降水和气温距平,以及区域极端降水、夏季高温、冬季低温和西太平洋台风群发事件等高影响天气进行提前10~30 d的预报,并在国家气候中心及多个省份开展了业务应用。STPM也成功应用于台湾春雨预报、南海季风爆发和ENSO预测等季节至年际变化的预测。本文对S2S预测的理论基础、STPM的发展和应用进行了完整的介绍,并讨论了S2S预测业务中所面临的挑战和未来展望。     

火星陨石NWA 8716的岩矿学特征及粗粒橄榄石斑晶的来源

火星陨石可以为研究火星岩浆演化过程提供直接证据并限制其源区特征.通常认为含粗粒橄榄石斑晶辉玻无球粒陨石携带有火星原始地幔的信息,因此选取该类样品Northwest Africa (NWA) 8716为研究对象,进行岩相结构及矿物成分分析. NWA8716由橄榄石、辉石、填隙状熔长石以及其他次要矿物组成.其中橄榄石颗粒有两种级别的粒径,长轴分别约为0.5–1.8 mm和50–400μm.较小橄榄石斑晶内部的熔体包裹体和NWA 8716全岩成分(计算值)均显示明显的轻稀土元素亏损([La/Yb]CI值为0.06–0.1),说明NWA 8716源于一个亏损的火星岩浆池.粗粒橄榄石斑晶的来源对衡量该样品是否能够代表原始熔体成分非常重要.对橄榄石晶体的粒径统计分析发现,粗粒橄榄石斑晶应为堆晶.进一步对铁-镁以及稀土元素分配特征的计算表明NWA 8716并非形成于一个封闭系统,但是计算所得原始熔体成分与全岩成分差异不大,因此粗粒橄榄石斑晶应当来源于与母岩浆成分相似的熔体.总的看来, NWA 8716应当来源于亏损型火星幔源区且演化程度较低.     

基于多源卫星遥感数据的安达曼海及其邻近海域内波分布特征分析

安达曼海是内波频繁发生的海区之一,对其内波的研究是当今海洋研究的热点。本文利用2013—2016年间覆盖整个安达曼海的3 000多幅Terra/Aqua MODIS、GF-1、Landsat-8、Sentinel-1 等卫星遥感图像,从中提取和解译了内波波列线和波向信息,得到安达曼海海洋内波的时间分布特征,并绘制了内波空间分布图。结果表明,安达曼海及其邻近海域内波主要出现在4个区域:苏门答腊岛以北海域、安达曼海中部海域、安达曼海北部海域以及尼科巴群岛以西海域,尺度较大的内波主要分布在苏门答腊岛以北海域和安达曼海中部海域。在时间分布上,2013—2016年间安达曼海内波的年发生次数相近;在热季、雨季及冬季遥感都能观测到内波的发生;2-4月遥感观测到的内波最多,其次为8、9月,7月遥感观测到的内波较少,这可能是由于雨季光学影像受云影响,安达曼海海域晴空影像过少造成,还需要借助更多的遥感影像进一步证明。在波向上,安达曼海多数内波向岸传播,在苏门答腊岛北部、安达曼海中部海域,内波向东或向东南传播;在安达曼群岛东部,内波向东传播,传播一定距离后与海底地形交互作用,一部分继续向前传播,一部分产生反射,向西南方向传播至安达曼群岛;在尼科巴群岛以西海域,内波由尼科巴群岛向孟加拉湾传播。     

Theoretical Analysis of A Buoyant Jet Interacting with Small Amplitude Waves

A new theoretical solution is presented here for the dynamic characteristics of a buoyant jet due to opposing small amplitude waves.The conservation equations of mass,tangential momentum and vertical momentum are solved by the integral method which encompasses the Gaussian profiles of velocity and density.The action of waves is incorporated into the equations of motion as an external force and a new exact solution is obtained to predict the trajectory,velocity distribution and boundary thickness of the buoyant jet over an arbitrary lateral cross section.It is found that the velocity along the centerline is inversely proportional to the ratio of the momentum of the wave to the buoyant jet.The averaged boundary width varies with the fluctuation of the boundary width,the distance from the orifice and the velocity correction function.Owing to the motion d waves,the fluctuation of the boundary width is proportional to the wave steepness.     

南海台风边界层湍流小波分析

利用小波变换（WT）对香港天文台飞机观测台风“妮妲”（1604）资料进行分析,研究在不稳定、不均匀的台风边界层中湍流涡旋的垂直传输作用。在0.1～5 Hz惯性子区内横风和顺风分量功率谱密度能较好符合-5/3幂律。小波分析显示：横风的小波功率谱峰值集中在1 km之下,顺风分量的小波功率谱峰值集中在1～6km之间;眼区动量通量的主要贡献尺度为2.3 km,眼区外主要贡献尺度在1～2 km,中低层为较小尺度（<1.0km）;湍流功能(TKE)的生成尺度主要集中在4 km之下。这项研究定量描述了南海北部台风边界层各个区域湍流结构的差异特征,讨论了对台风边界层通量参数化的可能影响。     

The nature of the L chondrite parent body's disruption as deduced from high-pressure phases in the Sixiangkou L6 chondrite

The disruption of the L chondrite parent body (LCPB) at ~470 Ma is currently the best-documented catastrophic celestial impact event, based on the large number of L chondritic materials associated with this event. Uranium-lead (U-Pb) dating of apatite and its high-pressure decomposition product, tuite, in the Sixiangkou L6 chondrite provides a temporal link to this event. The U-Pb system of phosphates adjacent to shock melt veins was altered to varying degrees and the discordance of the U-Pb system correlates closely with the extent of apatite decomposition. This suggests that the U-Pb system of apatite could be substantially disturbed by high-temperature pulse during shock compression from natural impacts, at least on the scale of mineral grains. Although many L chondrites can be temporally related to the catastrophic LCPB impact event, the shock conditions experienced by each individual meteorite vary. This could be due to the different geologic settings of these meteorites on their parent body. The shock pressure and duration derived from most meteorites may only reflect local shock features rather than the impact conditions, although they could provide lower limits to the impact conditions. The Sixiangkou shock duration (~4 s), estimated from high-pressure transformation kinetics, provides a lower limit to the high-pressure pulse of the LCPB disruption impact. Combined with available literature data of L chondrites associated with this impact event, our results suggest that the LCPB suffered a catastrophic collision with a large projectile (with a diameter of at least 18–22 km) at a low impact velocity (5–6 km s⁻¹). This is consistent with astronomical estimates based on the dynamical evolution of L chondritic asteroids.     

地球化学计算中误差传递分析的应用

 通过两个实例讨论了地球化学计算中的误差传递问题,对照了四种不同方法的潜力和限制,拓广了蒙特卡洛方法在相关变量分析中的应用,指出其在不同条件下总能用有限机时逼近合理结果,揭示出协方差矩阵法的特殊效益,可相对于独立初始变量展现中间变量的相关关系。