Estimating the Isoneutral Slope and Tracer Diffusion from Argo Observations     

Zeng’an Deng  Jiye Jin  Fengying Ji  Feng Zhang  Xiaoyi Jiang  Wei Wang 《Marine Geodesy》2013,36(1):109-122

Tracer diffusion is an important issue in ocean modeling, and isoneutral slope is key to parameterization of tracer diffusion in the ocean interior when using the isoneutral/dianeutral scheme. In this study, multiyear mean temperature, salinity, and pressure-gridded products that cover the upper 2000 m of the global ocean are created by employing all the Argo float observations up to date. Comparison with WOA09 data indicates that Argo temperature and salinity depict the reality well. Based on the reliable Argo gridded products, the in situ density fields are calculated. Then isoneutral slope in the ocean interior deep to 2000 m was determined by using the Argo-derived density. Taking advantage of isoneutral slope, therefore, diffusion tensor as well as isoneutral tracer diffusion flux can be obtained in combination of the tracer diffusion coefficient. The aim of this work is to propose a procedure to estimate the isoneutral slope using Argo observations and to offer new isoneutral slope-gridded products in the hope of further facilitating the parameterization of isoneutral tracer diffusion in geopotential (Z-coordinate) ocean models.  相似文献   

高速公路上霾雾演变及其对能见度的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

田小毅  袁成松  吴震 《气象科技》2010,38(6):673-678

沪宁高速公路沿线2006年11月2-3日26个交通气象自动监测站每分钟一次的要素监测表明:霾、雾对能见度都有影响,但在诸多方面存在着一些差异。条件适宜时,可以互相转化演变,其间有一个并存的阶段,认识这些差异及变化的条件对提高低能见度预报水平、做好交通气象服务是有益的。文章剖析了丘陵地区谷地霾抬升以及多雾和雾出现时间早、维持时间长的原因,有助于进一步认识浓雾的局地性和交通沿线能见度的差异。大范围连续数日的大雾大多与大范围的霾有关。在大范围霾雾共存的天气形势下,能见度恶劣现象往往持续数日,至强冷空气南下方能驱散,由于辐射降温,夜间能见度下降,白天略有好转。  相似文献   

强风天气下边界层结构特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

程雪玲  房小怡  卢俐  胡天洁  洪钟祥  曾庆存 《气候与环境研究》2016,21(1):99-106

近地层观测的强风运动表明,叠加在平均流动之上的脉动通常有两种,一种是随机的湍流脉动,还有一种具有相干结构的阵风扰动。分析表明,上层强风的剪切运动产生阵风,并向下传递能量,对近地层的通量传输起到重要作用。本文利用北京325 m气象塔、位于海拔1257 m的妙峰山测风塔和位于海拔1688 m的灵山测风塔的资料,分析了强风天气下,边界层上层出现阵风并向下传递的过程,进一步证实无论在近地层还是边界层上层,强风期间,叠加在平均流动上除了高频湍流脉动之外,还有周期为1~10分钟的阵风,即相干结构。阵风峰期有下沉运动,阵风谷期有上升运动。这些相干结构在边界层上层产生,向下运动和传播过程中受到平均气流梯度的切变作用和地面摩擦,破碎为湍流结构。边界层上层的阵风和湍流产生的动量通量向下传递,使得强风期间,边界层中阵风和湍流对通量具有同样的输送能力,对边界层中沙尘、污染物等气溶胶的传输具有重要作用。本研究为模式中进行通量输送参数化方案的修正提供了观测和理论依据。  相似文献   

面向特大城市的风环境容量指标和区划初探——以北京为例     

杜吴鹏  房小怡  刘勇洪  贺健  程宸  党冰  邢佩 《气候变化研究进展》2017,13(6):526-533

利用气象观测、高分辨率城市地理信息和卫星遥感数据,通过将气象类指标与城市类指标相结合,开展了北京地区风环境容量指标和区划的探索性研究。结果表明：水平风速和大气混合层厚度两个指标在空间上均呈北部和东部地区高、中心城区和西南地区低的特征;中心城核心区和卫星城的地表粗糙度长度较高,二环内老城区建筑多为平房,地表粗糙度长度小于二环外其他中心城区,形成较明显的空心环状结构;在中心城区外的植被地区,北部和西部山区粗糙度长度明显高于平原区;加权综合水平风速、大气混合层厚度和地表粗糙度长度3个指标,计算不同等级风环境容量指数阈值,在空间上西南地区的房山、门头沟、海淀、石景山、丰台以及中心城区的东城和西城等地风环境容量指数较低,其中二环至四环范围是风环境容量指数最低区域,这与北京经济、金融和商业中心空间分布一致;延庆、怀柔、密云的北部以及通州的绝大部分地区为风环境容量指数高值区,其他平原区多为中等风环境容量指数区。  相似文献   

用T213物理量场和相似性原理作暴雨判别预报   总被引：4，自引：2，他引：2  

田小毅  霍焱  董芹  靖玉良  焦振峰 《气象科学》2008,28(4):456-461

本文利用T213数值预报产品的格点资料,采用域块距离法,选取与暴雨密切相关的反映大气动力和热力过程的多个物理量,着眼于分析各个不同时次诸多因子的演变特征是否与暴雨出现的过程相似,作出预报区域内有无暴雨的定性预报,在强降水的预报中发挥了效用.  相似文献   

青藏高原东部冻融作用下花岗岩力学性质弱化机理研究     

郭长宝  周家作  刘筱怡  任三绍  吴瑞安 《现代地质》2017,31(5):943

花岗岩山体通常被认为是稳定性较好的地质体,但在青藏高原东部高寒高海拔山区,因冻融作用导致花岗岩体力学性质变差,崩塌、滑坡等地质灾害频发。针对青藏高原东部理塘和八宿地区的花岗岩开展了冻融循环力学试验,通过波速、核磁共振方法分析了岩石冻融过程中的损伤发展趋势。试验结果表明：岩石内部损伤程度随着冻融次数的增加而增加,岩石波速则随着冻融次数的增加而明显降低;从核磁共振T2弛豫时间分布的发展规律可以推断,天然条件下风化较严重的岩样经过冻融循环后裂隙尺寸范围进一步增大,而风化程度微小的岩石经过冻融后裂隙尺寸范围较为集中。对经过冻融循环后的岩样进行三轴压缩试验,结果表明岩石的单轴抗压强度和弹性模量随冻融次数增大而减小,而泊松比和内摩擦角没有表现出明显的变化规律。基于试验数据和理论分析,以八宿花岗岩为例,提出了冻融损伤本构模型,对不同围压和冻融循环次数条件下的岩石应力应变全过程进行模拟和预测。  相似文献   

南极帝企鹅种群栖息地动态变化遥感分析     

沈校熠  柯长青  张杰 《地球信息科学学报》2017,19(8):1132-1140

帝企鹅是南极生态的指示器,其种群栖息地分布变化对研究南极气候具有重要意义,但传统的人工实地调查难以获取全面、准确的种群栖息地信息。本文依据帝企鹅种群排泄物在卫星影像上的蓝、红波段和近红外与短波红外波段的反射率差异,提出2种可以有效判别种群排泄物的光谱指数（NDII、EI）,据此精确识别帝企鹅种群排泄物并确定其种群栖息地位置。根据2009年195景时相合适、质量较好的Landsat 7 ETM+卫星影像,获取了南极共计38个帝企鹅种群栖息地,其中新发现7处（Bowman Island , Dibble Glacier , Auster, Point Geologie , Cape Crozier , Brownson Islands和Rupert Coast）,消失2处（Amundsen Bay 和Ledda Bay）,另外25处（除Thuston Glacier, Luitpold, Sanae, Gould, Ragnhild和Beaufort Island外）位置未发生明显变化,实现了全南极帝企鹅种群栖息地的识别与定位。种群栖息地提取的正确率为94%,提取结果受限于影像质量和种群规模,且随着种群规模的提高,该方法的提取效果也越好。帝企鹅种群栖息地的分布与气候要素息息相关,种群栖息地往往倾向于气温较低和海冰密集度较高的区域,气候变化对每个种群栖息地的影响不同,因此气候与种群栖息地变化的具体关系需要长时间、区域性的观测进行研究。随着气温持续上升和海冰密集度的变化,南纬70°以北的种群栖息地面临较大的威胁,帝企鹅种群呈现向极点逐渐收缩的趋势。  相似文献   

滑坡碎屑流冲击拦挡结构的离散元模拟   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

张睿骁  樊晓一  姜元俊 《水文地质工程地质》2019,(1):148-148

拦挡结构可以有效减小滑坡致灾范围、减弱致灾强度。文章以滑坡碎屑流为研究对象,通过对比模型试验和数值模拟结果,校正三维离散元模拟参数,进而研究不同坡脚角度和挡板高度对冲击力、最大水平运动距离的影响。研究结果表明:三个坡脚角度碎屑流冲击力的变化过程存在明显区别,坡脚角度为35°和45°时,冲击力时程曲线经历了两个显著的变化阶段:线性增大、线性减小。而坡脚角度为55°时,碎屑流冲击力时程曲线出现三个变化阶段:线性增加、恒力阶段、线性减小。挡板高度越高,恒力阶段的持续时间越短,冲击力线性减小阶段时间越长。小颗粒（2.5~10 mm）对挡板的冲击效应显著;中等颗粒（10~25 mm）随着挡板高度的增加,对挡板的冲击效应逐渐增大;而大颗粒（25~60 mm）作用在挡板上的冲击效应出现突变,与其他两种颗粒对比,整个运动过程冲击效应不显著。碎屑流的运程随着挡板高度的增加逐渐减小。对比三个坡脚角度下挡板的拦挡效果,坡脚角度α≤45°时,拦挡效果显著。  相似文献   

大植物遗存反映的龙山时代山西高原的农业活动与区域差异     

蒋宇超  戴向明  王力之  王晓毅  秦岭 《第四纪研究》2019,39(1):123-131

山西高原是新石器时代末期龙山时代(公元前2900~1800年)具有重要历史地位的区域,研究该区域的史前农业发展状况对于理解其社会复杂化和文明化的经济基础有十分重要的作用。文章利用系统浮选的方法在山西高原的滹沱河上游、蔚汾河流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘过程中提取大植物遗存,获得龙山时期数量众多的以农作物为主的炭化植物种子。在山西高原两处流域的考古调查和周家庄遗址的考古发掘中,共采集、分析浮选样品218份,发现44500余粒炭化植物种子,包括19301粒粟(Setaria italica)、6697粒黍(Panicum miliaceum)、少量水稻遗存(Oryza sativa)以及18456粒杂草种子。出土的大植物遗存显示,山西高原龙山时期的农业经济是以种植粟和黍为主的旱作农业,粟居于主要地位;同时,在山西高原的不同区域农作物结构存在一定的区域差异,在滹沱河上游和蔚汾河流域黍的比例较晋南临汾-运城盆地更高;炭化水稻虽在各个区域均有出土,但在滹沱河上游和蔚汾河流域水稻的比例较晋南临汾-运城盆地要低很多。对山西高原各重要区域考古遗址出土大植物遗存的直接研究,填补了山西高原植物考古工作的空白,对理解山西高原史前社会的经济基础提供了重要的实物资料,为探寻史前人类的农业活动与自然环境、考古学文化之间的关系,深入研究人地关系提供了重要证据。  相似文献   

基于离散元的高速远程滑坡运动堆积特征及 能量转化研究 ——以三溪村滑坡为例   总被引：5，自引：5，他引：0  

胡晓波  樊晓一  唐俊杰 《地质力学学报》2019,25(4):527-535

高速远程滑坡-碎屑流运动速度、堆积特征和能量转化是研究其致灾机制的重要因素,而模型试验、野外调查并不能全面揭示其成灾机理。文章以三溪村滑坡为例,采用PFC3D离散元模拟方法,揭示滑坡运动过程中的前部、中部和后部岩土体的速度演化分布、堆积特征和能量转化关系。研究结果表明:三溪村滑坡的残余摩擦系数为0.2时,模拟结果与实际堆积特征一致。前部、中部、后部岩土体到峰值速度存在差异,前部岩土体速度分布表现为显著的单峰型特征,而后部岩土体速度分布为双峰型特征。滑坡不同部位的岩土体堆积呈现层序分布;滑坡重力势能的转化中,摩擦耗能占总能量的52%,动能峰值时刻仅有15%的重力势能转化为动能。研究结果可为高速远程滑坡的运动机理分析和防灾减灾治理工程提供重要参考。   相似文献