云南省雨季降水的年际年代际变化特征及其与热带上层海洋热含量分布的关系

利用云南省126个站1961～2000年的月平均降水资料,基于小波分析方法,研究了云南省雨季降水异常2～6年的年际变化特征和准30年的年代际变化特征,这种准周期振荡与热带海洋上层热含量的异常分布相关,在云南雨季降水偏多(少)的年份,整个印度洋异常偏冷(暖),西太暖地区异常偏暖(冷)而东太异常偏冷(暖)。而云南雨季前期冬季的印度洋上层热含量的异常,特别是南印度洋东西向偶极子型的热异常变化,以及中国南海深水海盆区上层海洋热状况的异常,都与未来云南雨季的降水异常有很好的相关关系,因此冬季南印度洋和南海海域的热状况对于未来云南雨季的旱涝有着很好的指示意义。

南印度洋中国中山站至澳大利亚费里曼特尔断面海洋锋位置及其年际变化

根据中国第 1 8次南极科学考察队 2 0 0 2年 1～ 3月在南印度洋从中山站外普里兹湾到澳大利亚费里曼特尔断面的走航XBT/XCTD资料和CTD资料及 1 998年1月、1 999年 2月和 2 0 0 0年 3月等其他航次的调查资料 ,分析了该航线上海洋锋的位置及其年际变化 :( 1 )在 75°～ 78°E南极陆坡锋的位置在 6 4 5°～ 6 5 5°S ;在 84°～1 0 0°E范围极地锋在 53 5°～ 54 3°S附近 ;在 96°～ 1 0 3°E亚南极锋在 4 6°S～ 4 7 0°S附近 ;在 1 1 0°E附近亚热带锋在 37 2～ 38 0°S之间 ;( 2 )在南极极锋区存在显著等温线、等盐线的上凸和下凹 ,不同年份发生位置有变化 ;( 3)在亚南极锋北侧 ,等温线、等盐线呈垂直排列的状态 ,温度、盐度垂直方向上分布均匀一致 ;( 4 )与 1 979,1 991和 1 992年该区域同期的资料相比 ,近 4a观测到的极地锋显著偏南 1个纬距以上 .

中国东部陆架边缘海海洋物理环境演变及其环境效应

中国东部陆架边缘海是支撑中华民族伟大复兴的经济海域,其重要的战略地位及经济贡献对国家发展至关重要。对海洋环境和生物资源的了解有利于国家的根本利益,有利于加快创建和谐社会的宏伟目标,因而对该海域的深入研究是当前面临的迫切任务。国家重点基础研究发展计划(973)项目“中国东部陆架边缘海海洋物理环境演变及其环境效应”拟对中国东部陆架边缘海这样一个层化结构多变、多种运动形态耦合的复杂动力学系统中的物理环境的演变及其环境效应进行深入研究,进而揭示海洋环境演变规律,为国防安全、渔业生产等提供科学支持;同时对该项目研究的目的、科学意义、关键科学问题及预期目标等进行了简要介绍。

一种东中国海水体漫衰减系数K_d(490)的反演方法

东中国海是典型的二类水体或者浑浊水体,海色传感器SeaWiFS和MODIS漫衰减系数Kd(490)的业务化反演算法—Mueller算法在东中国海不再适用。基于2006—2007年3个东中国海航次的现场数据和模拟数据基础上提出了一种漫衰减系数Kd(490)的反演算法,在Mueller算法基础上增加了620 nm的波段信息以反映东中国海浑浊水体的特性。该算法与3个航次的东中国海现场数据进行印证,反演相对误差为12.1%,均方根误差0.08,相关系数0.99(N=74)。结果表明该算法有效提高Mueller算法在东中国海的反演精度。

南海季风型海-气耦合模态的时空特征及其与中国夏季降水的关系

使用NCEP/NCAR的海表温度(SST)、海面10 m风场的月平均再分析资料,用联合SVD(CSVD)的方法研究了不同季节南海的海气耦合模的时空分布特征及其与中国夏季降水的关系。通过对不同季节的海-气耦合模的年际变化特征的分析。结果发现:第一模态为最显著模态,模态协方差贡献比在四季均超过80%,空间上SST表现为与南海等深线相一致的海盆模态,风场上主要表现为弱的冬季风或弱的夏季风,各个季节的海-气耦合模态都主要反映了SST-蒸发-风反馈这样1种正反馈的海-气相互作用过程,而且冬季风期间这种相互作用要更强烈些。时间系数均主要表现为一致的上升趋势和1976年前后的年代际突变,以及与ENSO相关的年际变化特征。冬、夏季弱的季风对应暖SST的特征体现了这种耦合模态隔季相关的特征,都对应夏季华南旱(涝)、江南涝(旱),华北、山东半岛旱(涝),东北涝(旱)这样1种波列状的旱涝相间分布。

海洋水体光学性质测量技术研究进展

海洋水体光学性质测量是海洋光学理论发展的基础,水体光学性质测量技术的提高,也大大带动了其它海洋光学技术及其应用的发展。回顾历史,光电技术和光谱技术是水体光学测量技术的主要推动力,海洋光辐射传输理论的发展及水色遥感是水体光学测量技术的主要牵引力。论文重点对水体光学性质中基础量的测量原理、方法及主要产品做了系统的介绍,其中包括光谱辐亮度和光谱辐照度的测量方法、水体光谱吸收的测量方法以及光谱散射性的测量方法等。最后,给出了水体光学性质测量技术未来的发展方向,为从事水体光学性质仪器开发、相关海洋光技术开发和用户等提供参考。

吕宋海峡上层海洋对于台风南玛都响应的观测分析与数值模拟试验

利用海洋模式POM模拟了吕宋海峡上层海洋对历经其上的2011年8月1111号台风南玛都的响应过程。基于2个方面进行了模拟实验,其一是吕宋海峡上层海洋对固定大小及位置的台风风场响应;其二是吕宋海峡上层海洋对台风南玛都移动期间的响应。并分析了台风南玛都的风场和海洋响应南玛都的表层流场、SST及SSS。研究结果表明：（1）吕宋海峡上层海洋对台风风场结构不对称的响应表现出吕宋海峡上层海洋右侧的流速要远大于左侧,海流和台风一样具有右偏特征。海洋表面温度（SST）下降2-7℃,下降的空间范围直径在百公里,表现为右强左弱的不对称性。（2）上层海洋对驻台风的响应过程中,海洋流场及SST达到能量的极值后,会触发1个反气旋流场控制吕宋海峡,SST经过约10d时间恢复到初始态。（3）上层海洋对台风移动过程的响应表现为1个随台风移动的海洋流场,海流的强度和SST下降的幅度都较小,海流气旋式结构沿着路径有一定的拉伸,并且在路径后方出现尾流。

黑潮对中国近海热盐输运的季节和年际变化

应用垂向混合坐标系海洋模式(HYCOM),对赤道以及北太平洋进行了气候态模拟和1990-1999年的模拟.给出了黑潮对我国近海热量和盐量输运的定量结果,并对其季节和年际变化特征进行了分析.气候态模拟的结果表明,黑潮对东海的热量输运与该区域的海表面热通量同量级,且呈反向变化,热量输运冬季最大,夏季最小,7月为-9×1013W,2月为2.5×1014W,春、秋为过渡季节.黑潮向南海输运的热量除夏季为负值外,其它季节均为正值.黑潮年均向东海输运热量1.67×1014W,向南海输运热量1.5×1014W.盐量输运的变化趋势与热量一致.对1990-1999年的模拟结果进行小波分析表明,黑潮对东海热量和盐量输运具有4～7年的显著周期,且与厄尔尼诺现象密切相关.厄尔尼诺年,黑潮向东海输运的热量和盐量均有明显减小.黑潮对南海热量和盐量输运的周期约为3～4年.黑潮对南海的热量输运也与厄尔尼诺现象存在负相关关系.

黑潮延伸体海域海平面年际变化及其与海流的关系

利用黑潮延伸体海域海平面异常(SLA)数据和SODA海流资料,分析海平面和海流的年际变化特征,以及两者之间的关系。分析发现黑潮延伸体SLA的第二模态是黑潮大弯曲模态,存在29个月的准两年显著振荡。该海域海平面具有显著的年际变化,且与ENSO和PDO密切相关,2002-2004年的黑潮大弯曲期间,海平面与Nino3指数的相关系数为0.74。海平面年际变化和海流关系密切,黑潮延伸体主轴两侧海平面具有显著的季节和年际变化,急流呈大弯曲路径(1993-1996、2002-2004)时,流轴稳定流速大,流轴影响深,急流主轴南侧海平面较高,达到年际变化的最大值,主轴两侧海面高度梯度大。非弯曲期间,急流主轴南压,海流强度减弱,此期间海平面低,主轴两侧海面高度梯度较小。黑潮延伸体上游区海平面变化受黑潮大弯曲影响更为显著。上下游区的海平面和比容海平面的年际变化较为相似,黑潮延伸体海域海流和比容效应共同调控该区域海平面变化。

长江中下游夏季降水与热带对流的关系

本文利用 1979～ 2 0 0 1年中国 16 0站月平均降水资料、NCEP/NCAR月平均再分析资料 ,包括OLR资料、5 0 0hPa高度场、海平面气压场及 85 0hPa风场 ,借助相关分析、合成分析研究了长江中下游夏季降水与热带对流活动的关系。结果表明 ,热带对流活动与长江中下游夏季降水之间呈显著的正相关 ,即夏季热带对流活动强 (弱 ) ,长江中下游降水偏少 (多 ) ,易出现干旱 (洪涝 )。热带对流活动异常引起中、低纬度大气环流系统异常 ,中、低纬度大气环流系统异常向中、高纬度传播 ,引起中、高纬度大气环流系统异常 ,构成东亚地区大气环流异常 ,导致长江中下游地区夏季降水异常。

实验室测定液体粘滞系数的一种新方法

依据泊肃叶定律给出的描述液体粘滞系数的公式,自行设计实验装置,测量出有关量,计算液体粘滞系数并与理论值进行比较。实验结果能较好地反映粘滞系数与液体温度关系的变化趋势。

西北太平洋热带气旋统计分析及其与大气季节内振荡的关系

利用热带气旋最佳路径数据集统计分析了1961—2011年发生于西北太平洋热带气旋频数的时间序列特征,发现热带气旋的频数有减少的趋势。通过多年月平均OLR资料的EOF分析发现,OLR与气旋频数成较好的负相关。再选取2004年为个例,通过对OLR作EOF分析和200 hPa速度势的距平合成分析来研究热带大气季节内振荡对热带气旋的调制作用,研究结果表明:西北太平洋45 d的低频振荡非常活跃;气旋源地与振荡中心在空间分布上有很好的相关性。

Scholte波识别水池缩比实验

该文基于简正波分离识别Scholte波的方法,分析了之前Scholte波识别水池缩比实验结果中出现较大误差的原因,提出从声场中优先提取其他阶简正波的方法来改善实验结果、降低实验误差,并证实增加合成孔径垂直阵采样点数至119点(一次采样期间首末阵元信号保持良好相关性),有助于改善水池Scholte波识别误差,从而使水池Scholte波识别缩比使实验结果与理论值更为接近。水池缩比实验的结果证明该方法改善了Scholte波识别实验的结果,降低了声源深度较浅、Scholte波激发较弱时的实验误差,使水池缩比实验简正波分离识别Scholte波的方法更加可靠。

胶州湾及其邻近海域潮流和污染物扩散的数值模拟

采用曲线网格技术,将ECOMSED模式应用于胶州湾的潮流和污染物COD的稀释扩散研究,建立了一个三维保守污染物COD输运的对流扩散数值模型,对胶州湾M_2分潮和COD污染状况进行了模拟。结果表明,胶州湾及其附近海域存在许多大小、强弱和旋转方向不同的余流涡;湾内COD浓度东部比西部高,湾口外的COD浓度等值线成舌状分布,向东伸展;余流和COD浓度垂向分布差异并不显著。模拟结果与胶州湾的实测资料符合较好。

2000年夏季莱州湾主要观测要素的分布特征

在 2 0 0 0年夏季莱州湾加密大面调查资料的基础上 ,研究了莱州湾海域海水的温度、盐度、溶解氧、浊度、叶绿素、无机氮、磷酸盐和硅酸盐的分布特征 ,初步讨论了它们之间的相互关系。结果表明 ,莱州湾盐度值与以前相比有显著升高 ;叶绿素南部的高值区对应于溶解氧的低值区 ,温度的高值区 ;浊度受黄河径流的影响较大 ;无机氮西部浓度高 ,东部浓度低 ,且相差很大 ;浮游植物生长的限制因素东部与西部海域不同 ,东部为氮限制 ,而西部为磷限制。

大气能见度研究

回顾总结了国内外有关大气能见度的理论研究、仪器观测和数值模拟方面取得的成果;介绍大气能见度研究的基本理论、消光系数的概念及计算方法;总结了几种白天大气能见度探测仪的使用原理及优缺点;介绍测量夜间大气能见度和数字摄像法探测大气能见度的方法;并着重介绍4种计算与雾有关的大气能见度的经验公式,基于2004年4月11日黄海海雾个例的RAMS模式数值模拟结果,采用4种方法分别计算了大气能见度的分布并进行了比较。总结出大气能见度研究中存在的问题和今后研究的主要方向,并针对其中仍然存在的问题提出一些建议。

桂北河池-宜州断裂带构造特征及其演化:柳城段浅部到深部结构的启示

河池-宜州断裂带是一条东西向构造带,位于扬子地块东南缘雪峰山构造带南部,与扬子地块主体NE向的构造格局明显不同,其成因始终不明确。本文通过遥感构造解译、野外地质观察、构造剖面绘制、地震和MT剖面解释等手段,对河池-宜州断裂带东段进行了空间上由浅入深的系统研究,研究表明断裂带总体表现为向北逆冲的叠瓦构造分割了雪峰山南段构造体系和桂中坳陷构造体系;河池-宜州断裂带经历了多期次活动历史,其中现今构造格局主体由印支期和燕山期复合动力学机制下形成的,西段主要由印支期向南的弧形逆冲推覆阶段形成,东段主要由燕山期向西的弧形叠瓦式逆冲推覆奠定,它们的弧顶正好在宜州附近交接。

渤、黄、东海同化TOPEX/POSEIDON高度计资料的半日分潮数值模拟

使用调和分析方法分析了渤、黄、东海中的TOPEX/POSEIDON沿轨高度计资料,并利用基于最优插值理论的混合法把交叉点处的两个主要的半日分潮(M2和S2)同化到动力模式中。同化结果显示,两个主要半日分潮的分布特征与前人动力模式结果比较一致,在同化高度计资料以后模式结果M2分潮与167个实测站的“距离”为17.2cm,S2分潮为8.9cm,比单纯的动力模式结果精度分别提高14.9%和23.3%。

一次黄海海雾事件的观测与数值模拟研究——以2004年4月11日为例

利用各种观测资料和RAMS(RegionalAtmosphericModelingSystem)模式 4.4版对 2 0 0 4年 4月 11日发生在黄海海域的一次海雾事件进行了研究。利用GOES(GeostationaryOperationalEnvironmentalSatellite) 9和NOAA(NationalO ceanicandAtmosphericAdministration) 14可见光卫星云图对海雾的发生范围、演变过程等进行了描述 ,并对海雾发生前的大气背景场和气海温差场进行了分析 ;利用青岛和韩国济州岛 2个站的探空资料对海雾发生时低层大气的稳定度进行了分析 ;利用RAMS模式对本次海雾事件进行了模拟 ,并计算了大气的水平能见度分布。计算结果与卫星云图所显示的雾区范围分布吻合很好。

南海深水海盆环流和温跃层深度的季节变化

受南海季风和复杂地形的影响,南海环流场具有复杂的空间结构和明显的季节变化,同时此海域又是中尺度涡多发海域,这些特征必然对南海温跃层深度的水平分布及季节变化有显著影响。首先,基于GDEM(General-ized Digital Environmental Model)的温、盐资料和利用P矢量方法计算并分析了南海的表层环流和多涡结构的空间分布特征和季节变化规律。在此基础上,分析了南海温跃层深度的空间分布特征和季节变化规律。结果表明,南海环流和多涡结构对南海温跃层具有显著的影响。