波浪破碎下湍流混合的实验研究     

牟海迪  刘云龙  袁媛  鞠莲  刘娟  孟静  陈旭 《海洋与湖沼》2021,52(3):551-561

波浪破碎过程产生的湍流动量和能量垂向输运对于加快海洋上混合层中垂向混合具有显著效果。采用二维实验室水槽中对波浪破碎过程进行模拟。对采集的波浪振幅时间序列采用希尔伯特变换定位破碎波位置,波浪的破碎率随有效波高的增加而增大,波浪谱分析得到的波浪基本周期与有效周期结果相似。实验中采用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)计算波浪破碎过程中湍动能耗散率的空间分布。湍流强度与波浪的相位密切相关,波峰位置处湍流活动最为剧烈,而且波峰位置处湍流混合区内湍动能耗散率量值的垂向分布基本保持不变,即出现"湍流饱和"现象,湍流影响深度可以达到波高的70%—90%。计算湍流扩散系数的垂向分布发现,湍流扩散在混合区上部随深度的增大以指数函数的形式增加,在混合区下部趋于稳定。作为对比,在相同位置处对声学多普勒流速测量仪(acoustic Doppler velocimeter, ADV)测量的单点流速做频谱分析,发现与该位置处PIV湍动能耗散率结果量级处于同一水平,进一步验证了实验结果的准确性。  相似文献   

辽河口沉积物中参与主要生物地化循环的微生物功能基因分析     

宋吉雪  明红霞  石婷婷  苏洁  陈泉睿  金媛  樊景凤 《海洋与湖沼》2021,52(4):904-916

辽河口区域丰富的生物多样性在生物地球化学循环和维持生态系统功能等方面发挥着极其重要的作用。研究辽河口表层沉积物中参与常见地球化学循环的功能基因及其关键影响因子,对揭示和预测辽河口沉积物微生物的功能代谢潜力和受环境变化的影响具有重要意义。应用功能基因芯片(GeoChip 4.0)技术开展微生物功能基因多样性研究。结果表明:在6个沉积物样品中,检测到各类型功能基因48742个,反映了9个微生物介导的关键生物过程。其中,碳循环相关功能基因最多,其次是氮循环和硫循环,而磷循环相关功能基因较少。各站位生物过程相关的功能基因数量和荧光信号值整体呈由远海到近海上升的趋势,即河相区的微生物功能基因较海相区与混合区普遍丰富。碳循环中参与碳固定的基因荧光信号值最高。氮循环中反硝化功能基因荧光信号值最高。总磷与硝酸盐是影响微生物功能基因多样性分布格局的重要因素。该研究有助于了解环境变化对辽河口沉积物生态系统结构和功能的影响,为研究辽河口表层沉积物微生物介导的生物地球化学循环提供科学依据。  相似文献   

太湖叶绿素a同化系统敏感性分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

李渊  李云梅  吕恒  吴传庆  王珊珊  王永波 《湖泊科学》2015,27(1):163-174

太湖叶绿素a同化系统对于不同参数的敏感性将直接影响到该系统能否精确的估算太湖叶绿素a的浓度分布.利用2009年4月21日环境一号卫星(HJ-1B CCD2)影像数据反演太湖叶绿素a浓度场信息.以此作为背景场信息,结合基于集合均方根滤波的太湖叶绿素a同化系统,分析和评价了样本数目、同化时长、背景场误差、观测误差和模型误差对于同化系统性能的影响.结果表明:从计算成本、系统运行时间和同化效果等方面分析,当集合样本数目达到30~40左右时同化系统取得了较好的结果;同化系统对于背景场误差的估计变化不是很敏感,即初始场的估计是否准确对于同化系统的性能影响不是很大;同化系统对于模型误差和观测误差的变化较为敏感,不同的测试点位由于水体动力学性质不一,其敏感性的表现形式有所差异;利用数据同化方法可以有效地估算太湖叶绿素a浓度.  相似文献   

2016年3月21日金塔县M_S 4.7地震强震动记录分析     

徐钦  田秀丰  潘章容  张卫东  袁洁 《地震地磁观测与研究》2017,38(2):94-97

2016年3月21日11时29分甘肃省酒泉市金塔县发生M_S 4.7地震,甘肃省强震动台网中心收集到5组三分向加速度记录,常规处理后得到15条零基线校正后的三分向峰值加速度(PGA),选取土层台基类型的62XID台站加速度记录(PGA数值最大)进行分析,绘制校正后的加速度、速度和位移时程曲线及加速度反应谱,为中国西部工程震害调查提供参考资料。  相似文献   

几种降低锥束CT辐射剂量的方法     

陈云斌  王远  刘清华 《CT理论与应用研究》2017,26(3):327-334

千伏级锥束CT在放射治疗、外科手术、口腔疾病诊断等领域都有广泛的应用。然而,频繁地使用千伏级锥束CT,也会给患者甚至医生带来额外的射线辐射损伤。相关统计结果表明,X射线辐射能够诱发癌症,特别是儿童和女性对射线辐射异常敏感。因此,合理使用锥束CT,同时降低锥束CT辐射剂量,对于降低射线辐射并发症风险显得非常重要。本文总结了降低锥束CT辐射剂量的常用措施,包括降低管电流、局部扫描、脉冲扫描、短扫描以及少投影扫描。辐射剂量的降低有可能会在重建图像中引入噪声、伪影。针对特定的问题,本文也提出了对应的补偿方法。   相似文献   

通过断层气氢探测新郑-太康断裂的浅层位置     

马兴全  王志铄  孙杰  李涛  李源  蔡颖哲  夏修军  赵显刚 《震灾防御技术》2017,12(2):354-362

新郑-太康断裂隐伏于河南省东部平原下,是一条规模较大的北西向断裂带,曾于2010年发生太康4.7级地震,确定该断裂准确的浅层位置对防震减灾具有重要意义。根据深部石油勘探资料,应用德尔格X-am 7000型多气体检测仪,在新郑地区布置2条与断裂走向近垂直的地球化学测线进行土壤氢气浓度测试,结果发现解放路和马庄村-前宫村测线异常点位处氢气浓度分别为背景值的16-33倍和40-50倍。2条H₂浓度曲线同步解释出一条倾向变化、宽约150m的走滑断裂带,位置与石油勘探资料吻合良好。此次研究表明利用断层气氢探测隐伏断裂的浅层位置在该区具有较好的可行性。  相似文献   

基于国普数据的芦山县地震应急基础数据更新及其应用研究     

申源  蔡晓燕  张莹  郭红梅 《震灾防御技术》2017,12(4):893-901

通过研究地理国情普查数据和四川省芦山县地震应急基础数据库的数据类型、数据结构及二者间的关系,完成了地理国情普查数据向芦山县地震应急基础数据的转换与更新;并以芦山地震为例,利用城镇地震应急快速评估系统验证了更新后数据的可靠性。  相似文献   

Aerosol properties over an urban site in central East China derived from ground sun-photometer measurements     

Qi Liu  WeiDong Ding  Lei Xie  JinQiang Zhang  Jun Zhu  XiangAo Xia  DongYang Liu  RenMin Yuan  YunFei Fu 《中国科学:地球科学(英文版)》2017,60(2):297-314

Sun-photometer measurements at Hefei, an urban site located in central East China, were examined to investigate the variations of aerosol loading and optical properties. It is found that aerosol optical thickness (AOT) keeps higher in winter/spring and gets relatively lower in summer/autumn. The large AOT in winter is caused by anthropogenic sulfate/nitrate aerosols, while in spring dust particles elevate the background aerosol loading and the excessive fine-mode particles eventually lead to severe pollution. There is a dramatic decline of AOT during summer, with monthly averaged AOT reaching the maximum in June and soon the minimum in August. Meanwhile, aerosol size decreases consistently and single scattering albedo (SSA) reaches its minimum in July. During summertime large-sized particles play a key role to change the air from clean to mild-pollution situation, while the presence of massive small-sized particles makes the air being even more polluted. These complicated summer patterns are possibly related to the three key processes that are active in the high temperature/humidity environment concentrating on sulfate/nitrate aerosols, i.e., gas-to-particle transformation, hygroscopic growth, and wet scavenging. Regardless of season, the increase of SSA with increasing AOT occurs across the visible and near-infrared bands, suggesting the dominant negative/cooling effect with the elevated aerosol loading. The SSA spectra under varying AOT monotonically decrease with wavelength. The relatively large slope arises in summer, reinforcing the dominance of sulfate/nitrate aerosols that induce severe pollution in summer season around this city.  相似文献   

Dipole tilt controls bow shock location and flaring angle     

JianYong Lu  HuanZhi Yuan  Ming Wang  YaFen Yang 《中国科学:地球科学(英文版)》2017,60(1):198-206

The dipole tilt angle has been found to affect Earth’s bow shock. This work presents a quantitative relationship between the dipole tilt angle and the bow shock location and flaring angle. We collected a large data set of bow shock crossings from four different satellites (IMP 8, Geotail, Magion 4, and Cluster), including some recent crossings obtained during 2012–2013. The results from a statistical analysis demonstrate that: (1) the subsolar standoff distance increases but the flaring angle decreases with increasing dipole tilt angle; (2) when the dipole tilt angle changes sign from negative to positive, the dayside bow shock moves toward Earth and the shift can be as much as 2.29 R _E, during which the flaring angle increases; and (3) the shape of bow shock in the northern and southern hemispheres differs. For the northern hemisphere bow shock, with increasing positive/negative dipole tilt angle, the flaring angle increases/decreases. While for the southern hemisphere, the trend is the opposite; with increasing positive/negative dipole tilt angle, the flaring angle decreases/increases. These results are helpful for future bow shock modeling that needs to include the effects of dipole tilt angle.  相似文献   

甘肃陇中盆地会宁关公滩剖面磁性地层年代学研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

吴百灵  邓成龙  孔艳芬  刘素贞  孙蕗  李仕虎  葛俊逸  王元  金昌柱  朱日祥 《地球物理学报》2018,61(4):1390-1399

本文对陇中盆地会宁含小哺乳动物化石的关公滩剖面河湖相沉积序列进行了详细的岩石磁学和磁性地层学研究,磁化率各向异性结果表明关公滩剖面沉积物记录了典型的原生沉积组构,沉积物沉积以后几乎没有受到后期的扰动.最大磁化率主轴方向与现今的古水流流向基本一致,表明区域西高东低的地貌至少在中更新世早期已经形成.磁滞回线、等温剩磁获得曲线的矫顽力谱分析、三轴等温剩磁退磁曲线等岩石磁学结果显示：关公滩剖面河湖相沉积物的磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,其中磁铁矿和赤铁矿是主要的剩磁载体,但其特征剩磁载体以赤铁矿为主.系统退磁结果显示,在大部分样品中,磁铁矿和赤铁矿均记录了几乎相同的特征剩磁的方向,整个剖面呈现单一的正极性.另外,关公滩剖面底部河湖相沉积物中产出丰富的小哺乳动物牙齿化石,经初步研究包括复齿鼠兔（Ochotonoides complicidens）、丁氏鼢鼠（Myospalax tingi）、方氏鼢鼠（Myospalax fontanieri）、变异仓鼠（Cricetinus varians）、大林姬鼠（Cricetinus varians）、复齿旱獭（Marmota complicidens）等六个种类,其中丁氏鼢鼠和复齿鼠兔是相对原始的种类,其时代跨越早更新世至中更新世早期,其他都是我国北方中、晚更新世常见的种类,该小哺乳动物化石组合性质表明其时代很可能为中更新世早期.因此,综合磁性地层学和小哺乳动物生物年代学结果,关公滩剖面记录了布容正极性时的沉积,剖面底部堆积及其哺乳动物群的时代应为中更新世早期.  相似文献