检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋与湖沼 2020年第4期51卷 869-874页

作者：范守志付永涛中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程... 详细信息

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程推导出岩石圈挠曲-弹性薄板小挠度弯曲的新中面方程,具有同等的数学简洁性。取泊松比为0.25时,有DFF/D=1.125,即新挠曲方程中的挠曲刚度DFF要比经典的克希霍夫挠曲方程的D值大12.5%。本文推导的新方程不仅可以在岩石圈动力学,也可以在弹性力学中获得应用。

关键词：岩石圈弹性薄板挠曲克希霍夫方程

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基于趋势项距平值迭进式方差控制的SBE9plus CTD奇异值剔除方法

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 483-491页

作者：于龙孙佳熊学军郭延良自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的... 详细信息

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的采样频率和下放速度对距平进行区块分割,通过方差控制识别出奇异值区;接着对每个奇异值区进行逐点判别,再次通过方差控制识别奇异值;最后针对识别出的奇异值,在保证上升过程数据与下降过程数据趋势基本一致且质量可靠的前提下,通过取上升过程相应水层正常数据予以平移替代,从而剔除整个剖面资料中的奇异值。本方法针对SBE9plus CTD剖面资料中的奇异值进行精准识别与靶向剔除,在最大程度保留数据原始特性的前提下,达到一次性尽除奇异值的效果,可为其他高频采样频率的CTD剖面资料奇异值剔除提供参考。

关键词： SBE9plus CTD 奇异值 EMD 趋势项距平迭进式方差

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卡里马塔海峡贯穿流与印尼贯穿流的相互作用

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 197-209页

作者：李淑江徐腾飞孙俊川杨丽娜滕飞王冠琳王永刚自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 广东海洋大学广东湛江524088 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)南海资源大数据中心广东湛江524088

卡里马塔海峡贯穿流将中国南海的低盐水输运到爪哇海,与印度尼西亚贯穿流(印尼贯穿流)携带的西太平洋高盐水在印度尼西亚海(印尼海)交汇,二者通过混合、浮力强迫等过程相互作用。这改变了印度尼西亚海的水体热盐性质,影响局地海气交换... 详细信息

卡里马塔海峡贯穿流将中国南海的低盐水输运到爪哇海,与印度尼西亚贯穿流(印尼贯穿流)携带的西太平洋高盐水在印度尼西亚海(印尼海)交汇,二者通过混合、浮力强迫等过程相互作用。这改变了印度尼西亚海的水体热盐性质,影响局地海气交换和热带太平洋-印度洋之间的热盐交换。依据卡里马塔海峡、龙目海峡和望加锡海峡的实测表层海流数据,采用被动示踪法和数值模拟诊断实验,分析并研究了2支海流在季节尺度上的相关关系及其相互作用。观测结果表明,卡里马塔海峡贯穿流与印尼贯穿流的表层流季节变化存在负相关,且超前1个月达到相关系数最大值,其中印尼贯穿流下游的龙目海峡表层流与卡里马塔海峡贯穿流关系更密切。被动示踪结果显示,卡里马塔海峡释放的示踪粒子主要向南流入爪哇海,然后经巽他海峡、龙目海峡及班达海方向流出,但很难进入到望加锡海峡北部;望加锡海峡释放的表层示踪粒子主要经龙目海峡和班达海流入印度洋,但无法进入到爪哇海及卡里马塔海峡。数值诊断实验结果表明,卡里马塔海峡贯穿流在冬季阻挡了印尼贯穿流表层海水的南下,从而使其表层流产生明显的季节变化;而望加锡海峡贯穿流对卡里马塔海峡贯穿流的影响较小。在季节尺度上,卡里马塔海峡贯穿流对印尼贯穿流尤其是表层流,有着重要影响,但印尼贯穿流对卡里马塔海峡贯穿流的影响较小。

关键词：卡里马塔海峡贯穿流印尼贯穿流被动示踪法数值模拟

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黄、东海天气系统对渤海风暴潮影响

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海洋与湖沼 2020年第2期51卷 219-227页

作者：李健侯一筠莫冬雪刘清容中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院海洋环流与波动重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049 国家海洋局北海预报中心青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室青岛266237

渤海沿岸是风暴潮多发区域。研究者多关心渤海局地风引起风暴潮变化,而忽略黄、东海天气系统对渤海风暴潮的影响。为研究外围天气系统对局地风暴潮的影响,本文采用实测资料对比和设计理想数值试验等方法,对黄、东海天气系统影响的渤海... 详细信息

渤海沿岸是风暴潮多发区域。研究者多关心渤海局地风引起风暴潮变化,而忽略黄、东海天气系统对渤海风暴潮的影响。为研究外围天气系统对局地风暴潮的影响,本文采用实测资料对比和设计理想数值试验等方法,对黄、东海天气系统影响的渤海风暴潮进行了研究。结果表明:1、TY1814“摩羯”和TY1818“温比亚”台风风暴潮的实测资料呈现当黄、东海风力较大,而渤海风力较小时,渤海沿岸也会出现较大风暴潮现象;2、从FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)模拟的理想数值试验中发现,黄、东海风向是东南风时,引起渤海沿岸风暴增水极值最大;3、以入海气旋和登陆北上台风两种类型天气系统风向变化设计理想数值试验,发现黄、东海的东南风持续时间对渤海沿岸风暴潮极值大小和出现时间影响较大。理想试验获得的结论不仅能为渤海风暴潮预测和防灾减灾提供理论依据,还能够有效减少预警应急中漏报的现象,降低沿海经济损失。

关键词：渤海风暴潮理想试验入海气旋登陆北上台风

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莱州湾表层沉积物重金属分布特征、污染评价与来源分析

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海洋地质与第四纪地质 2021年第6期41卷 67-81页

作者：段云莹裴绍峰廖名稳翟世奎张海波徐刚袁红明中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所生态地质与气候变化实验室青岛266071 中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061 中国地质大学(北京) 北京100083

基于2016年莱州湾32个站位表层沉积样的测试和分析并结合以往调研资料,探讨了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属元素的含量、空间分布特征和相关性,并采用潜在生态风险法、地累积指数法和沉积物质量基准法对该区重金属污染状况进... 详细信息

基于2016年莱州湾32个站位表层沉积样的测试和分析并结合以往调研资料,探讨了Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg等7种重金属元素的含量、空间分布特征和相关性,并采用潜在生态风险法、地累积指数法和沉积物质量基准法对该区重金属污染状况进行了系统评价。结果表明,表层沉积物中重金属主要在黄河口以北、西南部小清河口及其东北部富集;Cr、Cd、Hg等与细颗粒沉积物相关,揭示重金属含量受沉积物粒度影响;而沉积物类型分布特征与莱州湾平均环流基本吻合,并与周围河口水动力和潮流显著相关。重金属污染评价结果表明:全部站位的重金属含量均低于PEL(可能效应水平),综合潜在生态风险为低风险;地累积指数评价结果表明:研究区约60%区域受到了Hg的污染,较多比例站位Cd(37.5%)和As(12.5%)显示为轻度污染。统计分析发现,Cu、Pb、Zn、Cd、As和Hg之间存在较为显著的正相关关系,其中Cu、Pb和Zn主要受地壳自然风化过程控制,而Cu和Zn还受有机碳含量的影响;Cd和As推测与人类活动相关;Cr的含量主要来源于地壳自然风化过程,人类活动影响次之。研究结果表明黄河和小清河很有可能是莱州湾西部和西南部表层沉积物的主要来源,该结果与以往研究结果基本一致。

关键词：重金属表层沉积物空间分布污染评价来源分析莱州湾

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气候变暖背景下全球平均海洋环流在加速

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中国科学：地球科学 2020年第7期50卷 1021-1022页

作者：吴立新中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室/海洋高等研究院青岛266003 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室青岛266237

在温室气体持续排放的背景下,地球在过去的几十年中经历了非常快速的增暖.作为地球气候系统的主要储热器,海洋将表层长期增暖的额外热量大量地转移到深层海洋(IPCC,2019).大尺度海洋环流是海水运动的基本形式之一,对海洋热量和质量进行... 详细信息

在温室气体持续排放的背景下,地球在过去的几十年中经历了非常快速的增暖.作为地球气候系统的主要储热器,海洋将表层长期增暖的额外热量大量地转移到深层海洋(IPCC,2019).大尺度海洋环流是海水运动的基本形式之一,对海洋热量和质量进行着再分配,是塑造地球海洋环境的基本动力过程之一(Macdonald和Wunsch,1996;Forget和Ferreira,2019).

关键词：海洋环流海洋环境动力过程温室气体气候变暖海水运动

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钛的地球化学性质与成矿

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岩石学报 2020年第1期36卷 68-76页

作者：孙赛军廖仁强丛亚楠隋清霖李爱中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 内蒙古自治区矿产实验研究所呼和浩特010031 青岛大学数据科学与软件工程学院青岛266071

钛由于其高强度和抗腐蚀性特征,在航空航天、医药、手机等领域得到越来越广泛的应用,是二十世纪的战略金属元素。在自然界中,钛铁矿、钛磁铁矿和金红石是最具经济价值的含钛矿物。钛最初被认为是变质过程中最不活泼的金属元素之一,随着... 详细信息

钛由于其高强度和抗腐蚀性特征,在航空航天、医药、手机等领域得到越来越广泛的应用,是二十世纪的战略金属元素。在自然界中,钛铁矿、钛磁铁矿和金红石是最具经济价值的含钛矿物。钛最初被认为是变质过程中最不活泼的金属元素之一,随着越来越多的证据显示钛可以在特定条件下进入变质热液流体中发生活动迁移。高压变质脉体中金红石和磷灰石作为共生矿物存在,这可能为富F溶液对钛迁移富集的影响,当氟磷灰石从富F流体中结晶沉淀时K2TiF6络合物分解,钛在其中的溶解度降低进而结晶沉淀出金红石,而这一富集迁移沉淀机制很可能是变质型金红石矿床变质富集的机制。在岩浆矿床中,钛常作为伴生元素赋存于磁铁矿床中。一般认为部分熔融程度、挥发分含量和成矿岩浆温度等决定了含钛矿或高钛岩体的形成,本文认为富金红石的再循环洋壳或者富钛沉积矿床重熔是岩浆型钛矿床的重要成矿物质来源。沉积型钛矿床的形成与区域地质、地理和水动力学有关,它们常在被动大陆边缘,以高风化、高品位钛源岩为后盾通过风化、剥蚀和海侵等主要形成在沿海岸带特别是南北纬30°低纬度地区。总之富钛源区、起源深度、部分熔融温度和程度、陆壳混染程度、挥发分、流体成分、风化剥蚀能力等决定了钛矿化成功与否。

关键词：钛矿床钛磁铁矿金红石钛活动性钛富集与成矿

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1979—2018年间山东半岛沿海台风浪危险性分布的数值模拟研究

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 861-868页

作者：王宁侯一筠李水清莫冬雪刘泽李健中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学中心青岛266071 国家海洋局北海预报中心青岛266061

台风浪灾害在山东半岛沿海时常发生,对人类生命财产和基础设施构成很大威胁,因此,对山东半岛海域台风浪的危险性分析具有重要的现实意义。本研究使用ADCIRC+SWAN耦合数值模式采用Holland模型风场与NCEP再分析风场组合的风场驱动,对1979-... 详细信息

台风浪灾害在山东半岛沿海时常发生,对人类生命财产和基础设施构成很大威胁,因此,对山东半岛海域台风浪的危险性分析具有重要的现实意义。本研究使用ADCIRC+SWAN耦合数值模式采用Holland模型风场与NCEP再分析风场组合的风场驱动,对1979-2018年36次台风过境期间的海浪过程进行了模拟。以台风过境时最大有效波高及历时频数作为危险性评价指标,给出了山东半岛近岸台风浪强度等级分布、历时频数分布以及危险性指数分布。研究结果显示,山东半岛北部为台风浪低危险区,台风浪强度等级低且历时短;南部二级强度(有效波高范围为1.3-2.5m)以上台风浪发生较为频繁,危险性高于北部;东部台风浪强度可以达到四级(有效波高4m以上),危险性最高。

关键词：山东半岛台风浪 ADCIRC(Advanced Circulation Model) SWAN(Simulation Waves Nearshore) 危险性分析

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进入中国南海的黑潮脱落中尺度涡的特征——基于OFES模式数据

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 231-240页

作者：王鼎琦方国洪徐腾飞邱婷中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 国家海洋局东海预报中心上海200136

自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用。基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及... 详细信息

自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用。基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及其温盐流三维结构,并与卫星观测结果进行对比分析。OFES模式的海表面高度数据和卫星高度计数据的统计结果都表明气旋式脱落涡旋(脱落冷涡)绝大部分在黑潮西侧边缘生成,反气旋式脱落涡旋(脱落暖涡)则大部分在黑潮控制区(包括黑潮流套区)生成,脱落暖涡的数量远多于脱落冷涡的。OFES模式数据得到的脱落涡旋个数和出现频率较卫星观测结果要明显偏低。此外,由OFES模式数据得到的脱落涡旋三维结构表明,黑潮控制区和黑潮西侧边缘生成的脱落冷涡的流场垂向影响深度差异较大,而脱落暖涡的流场垂向影响深度一般达水深1000 m以深,脱落涡旋的位势温度的垂向影响深度与该涡的流场垂向影响深度相当,其盐度的垂向影响深度则较浅;脱落涡旋的温盐结构受黑潮的影响较大。

关键词：脱落涡旋中国南海黑潮 OFES(OGCM for the Earth Simulator)

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海洋环流模式NEMO的代码现代化

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海洋科学进展 2021年第1期39卷 62-72页

作者：周生昌刘卫国宋振亚杨晓丹山东大学软件学院山东济南250101 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 海洋环境科学和数值模拟自然资源部重点实验室山东青岛266061

海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的... 详细信息

海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究。首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析;随后,针对热点函数,开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展。结果显示:经过以上优化步骤,在不增加任何硬件成本的前提下,模式整体性能可提升31%,且在多进程下表现出了较好的负载均衡性。这表明,本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法。在此基础上,进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题,如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等,开展了分析和讨论,为未来模式的设计和改进提供了参考和建议。

关键词：代码现代化海洋环流模式 NEMO Intel性能分析工具 SIMD

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