A Gaussian process regression-based sea surface temperature interpolation algorithm

The resolution of ocean reanalysis datasets is generally low because of the limited resolution of their associated numerical models. Low-resolution ocean reanal...     

高压旋喷技术在基坑护壁与止水工程中的应用

长沙天都大厦工程围护墙先后采用2套方案施工,实践证明,采用高压旋喷单管双液分喷法具有设备简单;投资少;操作容易,施工速度快;桩间搭接严密,固结体强度高;适用范围广等优点,尤其在处理软弱地基、基坑支护和止水工程中显示出有效性、可靠性和优越性。该方法再经进一步完善,将具广阔的推广前景。     

湿度偏低对2016年上海奉贤黄桃开花坐果的影响及致灾风险

利用2009—2018年奉贤黄桃休眠—花期各物候期、同期气象要素及1980—2018年黄桃花期逐日日平均、日最小相对湿度等资料，用对比及数理统计方法对2016年影响黄桃开花坐果的主要气象致灾因子、39年花期相对湿度变化特征及其影响进行分析。结果表明：2016年黄桃开花始期—开花盛期遭遇持续6 d日最小相对湿度小于等于30%的低湿天气，每天09：00—20：00各整点相对湿度的平均值小于等于50%，导致当年坐果大幅偏少。20世纪80年代以来，黄桃花期平均相对湿度、平均最小相对湿度均呈下降趋势，两者突变年份均为2000年，且3月下旬及4月上旬低湿天气出现概率高，提升了黄桃花期遭遇低湿致灾的风险。2009—2018年开花始期与5 d滑动平均气温大于等于10 ℃首日（简称10 ℃首日）呈显著性正相关。建立基于10 ℃首日的黄桃开花始期最小二乘偏回归方程,拟合效果较好,为协同应对低湿天气提供预测服务。     

基于Argo历史观测的南海海盆尺度中层流场研究

针对南海海域海流环境复杂、中层实测数据量少的现状,本文基于2006-2016年布放在南海海域的114个Argo剖面浮标的卫星定位等信息,采用基于背景流和惯性流外推的最小二乘方法,获取南海海域1 200 m深中层流场信息,并采用Divand变分插值的方法形成网格化季节流场。结果表明:（1）针对南海中层（1 200 m）流场,单个Argo浮标可以刻画出具体的中尺度结构,如越南沿岸的反气旋涡,半径约为120 km,最大流速约为9.6 cm/s,平均流速为5.3 cm/s;（2） Argo网格化流场表明海盆尺度中层流场南海南部为反气旋环流结构,北部为气旋式环流,同时在吕宋海峡口存在从南海至太平洋的水体交换;（3）将该流场信息与HYCOM和YoMaHa'07两种资料对比,吻合度较高,与HYCOM再分析资料的偏差分布趋近于正态分布,海流的东西向分量的均方根误差为3.28 cm/s,南北向分量的均方根误差为3.26 cm/s。总体而言,利用Argo轨迹资料能够有效地反演出南海地区海盆尺度的中层环流特征。     

基于拉格朗日分析法的中尺度涡精细三维结构研究及其误差估计

在前人的工作中,拉格朗日分析法被用来演示大尺度环流,同时拉格朗日拟序结构可以较好的演示中尺度涡两维结构的发展过程。然而,很少研究关注怎么利用拉格朗日分析法针对中尺度涡三维结构进行演示。与以往利用欧拉方法研究中尺度涡三维结构的工作不同,我们利用拉格朗日分析法,从另一个视角来研究涡旋结构。我们在海山上方模拟出一个理想的气旋涡,涡旋内的下沉流和涡旋旁的上升流形成一个闭合的环流。这种结构很难从欧拉角度来演示。然而,粒子的运动轨迹很好地展示了整个循环:流体在涡旋中旋转下沉,汇聚到底层的上升流区,并通过上升流返回到海表面。我们也将拉格朗日分析法应用于真实的模拟结果中。作为中国南海的一个重要现象,靠近越南中部的海域中的偶极子（反气旋涡/气旋涡）,关于其结构的研究已经比较成熟了,但这些研究主要关注的是海面过程。通过拉格朗日分析,我们很好的演示了偶极子的三维结构:流体在反气旋涡(气旋涡)内部旋转上升(下沉)。更重要的是,粒子的轨迹表明,这两个涡旋之间不存在水团交换,因为强边界急流将它们彼此分开。以上结论均得到了计算误差估计的可信度支持。尽管在强辐散流和强垂直扩散流中,计算误差逐渐增大,但是在一定的时间步长和积分周期内,计算误差始终保持在一个较小的值。     

Evaluation of the China Ocean Reanalysis (CORA) in the South China Sea

Journal of Oceanology and Limnology - The daily regional reanalysis product of the China Ocean Reanalysis (CORA) product was released in website in 2018. Using in situ observational data including...     

上海地区高温期间中稻穗部温度分布特征及对空壳率的影响

根据2013年高温期间气象观测资料、中稻开花期小气候和稻穗结实的观测结果,总结高温期间水稻穗部的2种增温模式——复合增温和辐射增温;穗部温度不仅受周围的气温影响,太阳辐射强度也是影响其温度的重要因素;穗部温度随高度上升,高度越高,温度越高,穗的上部温度比下部温度高;分析2013年稻穗和小气候同步观测资料,并以具有辐射增温特征的2008年观测资料验证,得出中稻开花时间（09：00—13：00）穗部温度大于等于35 ℃的时间占比是衡量高温对水稻空壳率影响程度的定量指标;在气温小于35 ℃时,强烈的太阳辐射也能使穗部温度大于等于35 ℃,从而导致水稻高温不育。     

莎车1991—2013年春季首日变化特征及其对果树花期的影响

利用莎车县气象局1990—2013年地面气象观测资料和莎车农业气象试验站1992—2013年杏、苹果、桃、梨、沙枣、巴旦姆花期观测资料,分析莎车春季首日变化特征及对果树花期的影响。结果表明：莎车春季首日平均为3月21日,2000年出现突变性提前,春季首日与3月及3月各旬平均气温呈极显著相关,与年平均气温、1月中旬及2月下旬平均气温呈显著相关;3—5月果树陆续进入花期,杏（巴旦姆）花期最早、梨（桃、苹果）花期次之、沙枣花期最晚。杏、梨、沙枣花期持续时间年际差异较大,但均呈现增多趋势,其中杏突增年份与春季首日突变年份基本一致,梨、沙枣偏晚3～5年;果树开花始期、开花盛期、开花末期与春季首日的差值变化基本一致,其中开花始期与春季首日相关性最好,杏花期与春季首日最接近;采用偏最小二乘法建立杏、梨、沙枣等3种代表性果树开花始期回归预报模型,经历史拟合和2011—2013年检验, 模型可以较好的模拟和预报杏、梨、沙枣开花始期。     

Three-dimensional structure of an observed cyclonic mesoscale eddy in the Northwest Pacific and its assimilation experiment

Mesoscale eddies play an important role in modulating the ocean circulation. Many previous studies on the threedimensional structure of mesoscale eddies were mainly based on composite analysis, and there are few targeted observations for individual eddies. A cyclonic eddy surveyed during an oceanographic cruise in the Northwest Pacific Ocean is investigated in this study. The three-dimensional structure of this cyclonic eddy is revealed by observations and simulated by the four-dimensional variational data assimilation(4 DVAR) system combined with the Regional Ocean Modeling System. The observation and assimilation results together present the characteristics of the cyclonic eddy. The cold eddy has an obvious dual-core structure of temperature anomaly.One core is at 50–150 m and another is at 300–550 m, which both have the average temperature anomaly of approximately-3.5°C. The salinity anomaly core is between 250 m and 500 m, which is approximately-0.3. The horizontal velocity structure is axis-asymmetric and it is enhanced on the eastern side of the cold eddy. In the assimilation experiment, sea level anomaly, sea surface temperature, and in situ measurements are assimilated into the system, and the results of assimilation are close to the observations. Based on the high-resolution assimilation output results, the study also diagnoses the vertical velocity in the mesoscale eddy, which reaches the maximum of approximately 10 m/d. The larger vertical velocity is found to be distributed in the range of 0.5 to 1 time of the normalized radius of the eddy. The validation of the simulation result shows that the 4 DVAR method is effective to reconstruct the three-dimensional structure of mesoscale eddy and the research is an application to study the mesoscale eddy in the Northwest Pacific by combining observation and assimilation methods.     

Assimilating satellite SST/SSH and in-situ T/S profiles with the Localized Weighted Ensemble Kalman Filter

The Localized Weighted Ensemble Kalman Filter(LWEnKF) is a new nonlinear/non-Gaussian data assimilation(DA) method that can effectively alleviate the filter degradation problem faced by particle filtering, and it has great prospects for applications in geophysical models. In terms of operational applications, along-track sea surface height(AT-SSH), swath sea surface temperature(S-SST) and in-situ temperature and salinity(T/S) profiles are assimilated using the LWEnKF in the northern South China ...