Flow mechanism of glaciers on soft beds

Subhourly measurements of bed deformation, bed shear strength, subglacial water pressure, and surface speed at Storglaci?ren, a glacier in northern Sweden, showed that the shear-strain rates of the bed decrease during periods of high water pressure and surface speed. High water pressures appear to be accompanied by a reduction in the coupling of ice with the bed that is sufficient to reduce or eliminate shearing. The instability of large ice masses may result from similar decoupling rather than from pervasive bed deformation, as has been commonly thought.     

2015年7月29—31日山东地区强降水过程的诊断分析与数值模拟

[目的]为深入探讨山东地区夏季强降水的原因和机理,给暴雨模拟及预报分析提供有价值的参考,[方法]利用常规观测资料和WRF模式对2015年7月29—31日山东地区一次典型强降水过程进行诊断分析和数值模拟。[结果]结果表明：(1)此次过程是由东移的西风槽和低层的切变、低涡共同作用造成的,系统的位置及移动路径与降雨区的位置及移动非常一致。(2)WRF模式能较好的模拟出此次过程的天气形势,雨带的位置和范围与实际情况基本一致。(3)分析850 hPa水汽通量和水汽通量散度垂直剖面,可见两个水汽来源,西南急流左侧有切变和低涡,强的低层辐合配合较大的水汽通量,存在强烈的水汽辐合,大量水汽持续辐合上升,为此次大暴雨提供了充足的水汽。[结论]此次过程是山东省汛期比较典型的强降水天气,高低空系统配置和不稳定条件非常有利于强对流天气的发展。WRF模式高时空分辨率的模拟结果弥补了常规观测资料和再分析资料时空分辨率方面的限制,有助于更好地分析和理解此次强降水过程。     

2011年7月14日低涡降水分析

利用MICAPS资料、JMA全球模式和NCAR/NCEP(1°×1°)再分析资料,对2011年7月14日发生在沈阳桃仙国际机场的中尺度切变线、低涡降水天气形势背景、物理量条件等方面进行数值模拟分析。结果表明,东北地区中低空急流下沉北抬,高空双急流中心逐渐拉近,这种风的垂直变化是暴雨产生的动力原因,同时低涡加强及其与副热带高压之间的南北向急流配合致使中高层西南气流源源不断地为降水提供水汽和不稳定能量,并有渤海低空急流配合时更有利于出现大范围强降水,强降水落区主要位于切变线及其北侧的风速辐合区;此次过程为明显的暖式切变线,其物理量场呈垂直分布;高低空配置利于上升运动维持,降水的水汽输送不仅依赖于对流层中低层的急流,还依赖于中层西南急流,雨强的增大与中高空急流风速辐合中心的建立有关。     

基于FVCOM的黄渤海潮波运动的数值模拟

为进一步加强黄渤海潮波数值研究,采用FVCOM海洋数值模式进行试验并对其底摩擦项进行了改进,对黄渤海的潮波运动进行了数值模拟;根据37个潮位站和3个海域海流的实测资料,对比了调和常数、潮位和潮流数据,计算结果均与实测结果吻合良好;通过对计算结果进行准调和分析,绘制了黄渤海的潮汐潮流同潮图、潮汐潮流性质分布图、潮流椭圆图和潮致余流图。结果表明:模拟区域存在4个无潮点和8个圆流点;潮汐主要以半日潮汐为主,全日潮汐分布在秦皇岛外海、海州湾外海和老黄河口近海;潮流主要以半日潮流为主,全日潮流分布在渤海海峡东南部,近岸表现为往复流,外海表现为旋转流。     

Tidally controlled stick-slip discharge of a West Antarctic ice

A major West Antarctic ice stream discharges by sudden and brief periods of very rapid motion paced by oceanic tidal oscillations of about 1 meter. Acceleration to speeds greater than 1 meter per hour and deceleration back to a stationary state occur in minutes or less. Slip propagates at approximately 88 meters per second, suggestive of a shear wave traveling within the subglacial till. A model of an episodically slipping friction-locked fault reproduces the observed quasi-periodic event timing, demonstrating an ice stream's ability to change speed rapidly and its extreme sensitivity to subglacial conditions and variations in sea level.     

2010年铁岭地区一次暴雨过程诊断分析

采用常规资料、多普勒雷达资料、自动站资料,对2010年8月19～22日铁岭地区出现的暴雨到大暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明,受高空槽、副热带高压后部深厚的暖湿气流和切变线共同影响,铁岭地区出现了暴雨到大暴雨天气;这次过程主要影响系统是地面气旋倒槽;700和850 hPa切变线、急流使中低层辐合加强,形成了较强的动力抬升和水汽辐合;铁岭地区处于强而宽的假相当位温锋区中,位势不稳定的建立是造成此次强降水的必要条件。     

长江口滩涂电杆礁生态修复区栖息地含水量分析

近年来长江口浦东机场外进行了滩涂围垦,根据浦东机场围垦区外侧滩涂的特殊性,选用电杆礁生态修复技术进行滩涂生态修复。结果显示在电杆礁修复实施后,其基部可形成小水体,小水体体积与电杆礁地上高度具有相关性(P=0. 035),且修复区内电杆礁基部沉积物的含水量为45. 62%。通过对修复区内外沉积土样含水量的比较分析,显示修复时间影响沉积土样的含水量,修复时间长(180 d)的区域0 m处的含水量(48. 41%)高于修复时间短(90 d)的区域0 m处的含水量(40. 73%);位于修复区近岸侧的含水量(50. 56%)高于远岸侧含水量(38. 22%);垂直于海岸线向修复区外延伸的样点(纵向样点)的含水量(48. 24%)高于平行海岸线向修复区外延伸的样点(横向样点)的含水量(37. 29%)。综上所述,电杆礁生态修复技术能够提升修复区滩涂栖息地含水量。     

长江潮位预报方法

本文根据长江感潮段的水力特点,以潮流界区分为感潮上段(潮流界至潮区界)与感潮下段(潮流界至河口),阐明了长江感潮段的潮汐是上游的径流与海外潮波的复合,指出潮位可分解为径流与天文潮两种因素。并应用微机以时间序列分析和调和分析法相结合的方法进行潮位预报。     

基于声学技术的红沿河核电站附近海域夏季水母通量测量

大量水母涌入核电站取水口会对核电冷源取水安全造成严重威胁,为把握夏季红沿河核电站附近海域水母的密度和基本运动规律,分别于2017年7、8、9月在红沿河核电站附近海域使用同时搭载科学探鱼仪(120、200 kHz)和多普勒流速剖面仪(ADCP)的调查船,沿垂直等深线方向进行25 h、10 n mile长垂直断面往复走航水母资源声学调查和潮流观测,并在次日昼间使用多锚张网进行水母样本采集;利用频差处理技术分离海月水母Aurelia aurita、沙蛰Nemopilema nomurai及浮游动物的叠加声学散射信号,使用回波积分法推定沙蛰和海月水母密度,并结合潮流数据计算水母通过调查断面的通量。结果表明:2017年7、8、9月份潮流流速最大值分别为0.80、0.70、0.65 m/s,流速随涨潮和落潮周期逐渐增大和减小;海月水母的平均密度高于沙蛰,二者7月分别为9.79、2.30 ind./m²,8月分别为11.05、1.51 ind./m²,9月分别为0.82、0.32 ind./m²;海月水母在7、8、9月份涨潮时平均通量分别为5.85、3.53、0.40 ind./(s·m²),落潮时平均通量分别为-2.84、-6.07、-0.36 ind./(s·m²),沙蜇在7、8、9月份涨潮时平均通量分别为1.45、0.44、0.17 ind./(s·m²),落潮时平均通量分别为-0.86、-0.76、-0.13 ind./(s·m²)。研究表明:水母通量与涨落潮流速变化具有相关性,能够较好地反映水母的移动趋势,并可作为核电站冷源生物监测预警的重要指标;水母在取水口外侧海域具有随机分布的特性,适合声学浮标监测。     

渤海潮汐潮流的数值研究

基于POM数值模式构建了区域为(117.5°E~122.5°E,37°N~41°N)水平分辨率为2.5'的潮波数值模式,模拟了渤海M2、S2、K1、O14个主要分潮。模拟结果与19个验潮站观测资料拟合较好。渤海潮汐以半日潮为主,M2分潮占主导地位,渤海沿岸及海湾顶潮差大,中央海区潮差小;潮流以半日潮流为主,M2分潮潮流最强,最大流速达到96 cm/s,在渤海中央海域潮流呈现为旋转流,在海湾多为往复流,最大可能潮流流速存在3个强流区,分别为:老铁山水道及北侧海域、长岛和黄河口附近海域。     

陕西北部一次局地雷暴天气中尺度分析

利用常规气象观测资料、多普勒雷达、FY-2D卫星云图,分析了2015年4月20日延安富县出现的一次局地冰雹天气过程。结果表明,综合高空850、700和500 h Pa的主要特征,850 h Pa自南向北侵入河套的湿舌,配合西侧风切变对应500 h Pa干冷空气,这种配合有利于河套上空不稳定层结的建立。而700 h Pa西北侧与东侧方向冷空气的不断侵入,有利于河套地区低层暖湿空气的抬升。陕北地区低层的湿区和大气不稳定层结状态的维持,地面低压发展以及辐合线的存在有利于低层暖湿空气的抬升。边界层辐合线、干线等中尺度抬升系统提供了对流风暴发生所需的能量和触发机制,为对流发生的中尺度环境分析提供依据。     

2013年夏季驻马店市一次强对流天气过程分析

利用天气图分析方法,通过MICAPS、自动站资料和多普勒雷达资料,对2013年8月1日驻马店的强天气过程进行分析。结果表明：该次强降水过程是在低槽东移、副高边缘的形势下,由中低层切变线、低空急流、地面横切、地面风场切变共同作用影响。强对流天气发生时段低层水汽辐合跃增,配合,在强对流区上空建立深厚的湿层。过程前期处在副高边缘,这为强降水的发生积聚了大量不稳定的能量。同时大的CAPE值和 K指数,也体现出较强的不稳定性。     

一次飑线过程的数值模拟及诊断分析

利用常规资料、气象卫星、多普勒天气雷达、NCEP/NCAR再分析资料以及中尺度数值模式WRF,对2013年8月10日凌晨发生在青岛近海上空一次飑线大风过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明:此次飑线过程与低空急流的水汽输送、高空急流入口区右侧的强辐散抽吸以及850 h Pa切变线的触发等因素共同影响形成。分析飑线的垂直结构,发现高空存在强烈辐散,低空存在强烈辐合,对流层中高层较干的下沉气流,是导致海面强阵风形成的主要原因。对假相当位温、k指数等物理量进行诊断分析发现,出现海难事故海区强对流发生前大气层结不稳定。利用WRF模式成功地模拟了此次飑线过程,表明可利用区域中尺度数值预报模式分析强对流天气系统的结构和时空变化特征。     

杨凌地区日光温室土质墙体失效机制分析研究

为了研究杨凌地区日光温室土质墙体发生失效的原因,将其失效形式总结为墙体表面不均匀脱落、墙体发生开裂变形与墙体失稳发生滑移三种类型,对杨凌地区发生失效的日光温室土质墙体取样,对土样进行含水率试验、直剪试验与无侧限抗压试验,并通过设计杨凌地区代表性日光温室进行受力分析并进行验算。经试验测定含水率低于5%时墙体表面较易发生不均匀脱落现象,后墙土坡下部含水率相较于中部与上部高2%左右。验算结果表明在含水率为15%、20%时后墙土坡摩尔-库伦曲线与土样抗剪强度曲线均为相离,当含水率为15%时,后墙土坡中部也有发生剪切破坏的危险;含水率在18%以上时,墙体容易在荷载下发生破坏。土质墙体日光温室发生较多的失效形式为表面不均匀脱落与剪切破坏,通过控制墙体的含水率来防止墙体失效是一种有效的方法,本研究对杨凌地区日光温室土质墙体的建造和使用与对温室内作物生长环境的保护具有一定的指导意义。     

象山港海洋牧场规划区选址评估的数值模拟研究：滨海电厂温排水温升的影响

应用海洋数值模式ECOM-si(estuarine coastal oceanmodel-semi-implicit),耦合一个可用于实时计算的太阳辐射强度和海面热通量计算模块,研究评估了象山港海洋牧场规划海域受两大滨海电厂(国华电厂和乌沙山电厂)温排水的影响程度。受往复流作用,国华电厂的温排水对海洋牧场区较乌沙山电厂的温排水影响大,海洋牧场西南侧受温排水影响较东北侧大。计算结果表明不同季节海洋牧场温升范围和分布特征各异,经分析主要是因为各季节海气温差所导致。春季增温期的温升幅度最大,可高于1.0℃,且温升范围也最大,对海洋牧场区的影响也最明显。秋季降温期内温升幅度最小(0.3℃～0.5℃),温升范围也最小。分别处于低温期与高温期的冬季与夏季,海气温差小,温升幅度约0.5℃～1.0℃,温升范围亦居中。     

长江大通站水文系列的组成与感潮段主副港预报研究

本文根据大通站水文系列组成的分析,提出了长江感潮段潮位的主、副港预报方法和原理。主港为河口的吴淞和湖区界的大通;副港为沿江各港(站),建立了一系列多元回归函数预报副港的潮位,精度符合要求。     

Folds on Europa: implications for crustal cycling and accommodation of extension

Regional-scale undulations with associated small-scale secondary structures are inferred to be folds on Jupiter's moon Europa. Formation is consistent with stresses from tidal deformation, potentially triggering compressional instability of a region of locally high thermal gradient. Folds may compensate for extension elsewhere on Europa and then relax away over time.     

1次华北回流冷空气引发的罕见暴雪分析

采用常规观测资料和NCEP再分析资料,对2009年11月华北出现的罕见暴雪进行分析。结果表明,暴雪发生在条件性对称不稳定大气层结中;500 hPa低槽、锋区和700 hPa横切变是影响这次暴雪的直接影响系统;700 hPa低涡前的西南急流是主要的水汽输送系统,900 hPa以下东北风急流携带的强冷空气是暴雪形成的重要动力条件和温度条件,这次暴雪具有典型的回流冷锋特征;极锋急流激发的次级环流的下沉支在暴雪发生前将高层高动量强冷空气携带到低层,加大低层的大气不稳定。     

江都抽水站引江感潮河网水流运动计算的研究

本文对江都引江抽水站引江感潮河网的水流运动进行了分析研究,寻求适用于这类复杂河网水流运动的数值计算方法——直接差分法的Prissmann差分隐格式,并对河网的水流运动进行实际计算,提供了一条根据三江营潮汐预报进行江都抽水站进水池水(潮)位预报的有效途径,为泵站引江抽水的经济性运行决策提供了可靠的依据。同时,感潮河网非恒定流数值计算方法的成功,可以掌握全河网的水流运动变化规律,对于感潮河网上工程的规划、管理和河道整治等都具有较为重大的现实意义和经济价值。