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    • 简介:天津大学硕士学位论文基于完全非线性BOUSSINESQ方程的波浪数学模型研究姓名谷汉斌申请学位级别硕士专业港口、海岸及近海工程指导教师李绍武200211关键词BOUSSINESQ方程,波浪变形,波浪破碎,源函数造波法,岸方向二琴一规则波,谱估讨
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    • 简介:本文以中国第二次北极科学考察和第十九次、第二十一次南极科学考察中获取的海冰现场调查图像资料为基础,结合实验室物理模拟试验,利用图像分析技术,对与海冰动力学模型相关的图像采集与处理、几何特征参数分析及参数化方法等进行深入探讨。文中首先阐述了海冰对全球气候变化和极区、亚极区海域海洋工程问题的重要性,并指出作为海冰研究重要手段之一的海冰数值模拟发展到目前,其准确性更加受到海冰参数而非模式本身的限制,因此以目前快速发展的数字图像技术为工具对海冰动力学过程中的重要参数进行研究,以提供数值模式所需要的高精度和准确性的数据,是非常有必要的。同时,文中还对各重要参数及参数化的研究现状和发展趋势进行了总结。第二章即重点讨论了本文中所用到的数字图像采集技术和图像分析技术。分别介绍了海冰现场观测和实验室物理模拟实验中常用的数字图像采集技术,并应本文后续研究内容的需要对海冰航拍图像的处理进行了重点研究,比较了不同的图像分割算法的优缺点和各自的适用范围,并提出了一种基于图像形态学的具有较高自动化程度和准确性的海冰分割算法,提高了在图像中识别单个海冰的效率。随后的章节则分别对海冰动力学的各重要几何参数进行讨论。第三章重点对海冰厚度和密集度参数进行讨论,主要以中国第二次北极科学考察中利用船侧CCD获取的走航海冰图像和海冰航拍图像为基础,研究从中提取海冰厚度和密集度的方法,通过数据分析得到了北冰洋夏季海冰厚度、雪厚度及密集度均随纬度增大而逐渐增大的结论。同时,将不同尺度上包括卫星遥感、海冰航拍和船舶走航观测获取的海冰密集度数据进行对比,发现卫星遥感的海冰密集度数据在中等密集度时明显偏高。最后针对利用双CCD设备在船侧同时进行海冰厚度和密集度观测的方法,给出了修正倾斜拍摄时图像变形的算法,从而可以得到更准确的海冰密集度。论文第四章主要以海冰尺寸分布特征为研究对象。通过对中国第二次北极科学考察期间获取的北冰洋夏季不同纬度的海冰航拍图像的分析,发现了海冰形态随纬度的显著变化;利用幂函数对海冰尺寸分布进行拟合发现分布维数基本保持在105~127之间,并且随着纬度增加有变大的趋势。另外,通过对中国第二十一次南极科学考察期间获取的PRYDZ湾夏季海冰边缘区航拍图像的分析也发现海冰的尺寸和形状随着与开阔水距离增大也发生有规律的变化,而这种变化的原因就是边缘区内海冰与波浪的相互作用。在进行海冰尺寸分布分析时发现由于热力学作用和采样区域限制的影响,累积频率分布曲线与理想的幂函数分布有明显的偏离,而改用一种改进的幂函数分布以及WEIBULL分布来对累积频率进行拟合时则都能获得很好的拟合效果,拟合结果中各参数的变化情况很好的反映了海冰边缘区内破碎海冰的分布变化。同时,通过对中国第十九次南极科学考察在南大洋航行期间利用船舶雷达获取的冰山尺寸和运动数据的分析发现,不同尺寸的冰山由于其所经历的不同热、动力学过程原因而具有不同的尺寸分布特征,WEIBULL分布只适合于较小尺寸的冰山,而较大尺寸的冰山分布更接近与幂函数分布。通过对冰山漂流速度和当地的风、流速度的回归分析发现,风对冰山运动的贡献是海流贡献的1/2左右。论文第五章主要对冰水拖曳系数的参数化进行了研究。在回顾已有拖曳系数获取方法涡动法、剖面法和动量法的基础上,说明了其局限性和需要改进之处,并提出利用参数化方法建立冰.水拖曳系数同海冰几何形态参数的关系才是提高拖曳系数适应性和准确性的最佳途径。然后以实验室物理模拟试验为基础并利用一种参数优化辨识算法,建立了孤立冰块形拖曳系数、摩拖曳系数和冰块几何参数之间的关系。通过将原型条件下的冰水总拖曳力考虑成表面摩拖曳力、冰侧形拖曳力和冰脊形拖曳力三部分,建立了冰水总拖曳系数同海冰和冰脊几何形态参数之间的定量关系,并由计算分析发现现场观测到的拖曳系数随密集度的非单调变化就是冰侧形拖曳力分量作用的重要体现。
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      上传时间:2019-04-05
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    • 简介:河海大学硕士学位论文基于渗透法的潮流数学模型和悬沙数值水槽试验姓名张旭锋申请学位级别硕士专业物理海洋学指导教师李瑞杰20080322ABSTRACTNENRSBORESEDIMENTTRANSPORT,ESPECIALLYSUSPENDEDSEDIMENTTRANSPORTISTREMENDOUSLYIMPACTEDBYTIDECURRENT,THERESEARCHOFWHICHISSIGNIFICANTFORPRACTICALAPPLICATIONANDACADEMICRESEARCHINTHEASPECTSOFCOASTALENGINEERING,MARINEECOSYSTEMANDMARINEENVIRONMENT,ETC.COMPLICATEDTIDEWAVEMOVEMENTINNEARSHORE,COMPLICATEDPHYSICALANDCHEMICALPROPERTYOFSEAWATER,ANDCOMPLICATEDSEDIMENTPROPERTY,LEADTOTHECOMPLICATEDPHYSICALMECHANISMOFSUSPENDEDSEDIMENTTRANSPORTWHICHISAFFECTEDBYTIDECURRENT,SOTHATTHEACCURACYOFNUMERICALSIMULATIONOFSUSPENDEDSEDIMENTTRANSPORTISNOTSATISFIED.INTHISPAPER,PERMEATIONMETHODISINTRODUCEDTOTREATMOVINGBOUNDARYFORTHECONSTRUCTIONOF2DTIDECURRENTMODEL,THENTIDEFIELDINRADIATIVESANDBANKRIDGESSEAAREAINNORTHJIANGSUPROVINCEISSIMULATED.2DSUSPENDEDSEDIMENTTRANSPORTEQUATIONISSOLVEDANALYTICALLYINSIMPLIFIEDINITIALANDBOUNDARYCONDITIONS,THESENSITIVITYOFTHEPARAMETERSOFANALYTICALRESULTISDISCUSSEDANDTHECHANGINGPROCESSOFSUSPENDEDSEDIMENTCONCENTRATIONISGIVE也ATLAST,2DSUSPENDEDSEDIMENTMODELISENNSMLCTEDANDAPPLIEDTOIDEALTOPOGRAPHY.THECONCLUSIONSAREASFOLLOWS1、PEMEATIONMETHODISINHERITEDANDIMPROVEDFROMSLOTMETHOD,W11ICHPROVIDESDEFINITEPHYSICALMEANINGANDINDICATESTHERELATIONBETWEENSEAWATERANDPOROUSWATER.2、2一DTIDECURRENTMODELCANPREFERABLYSIMULATETIDEBANKMOVINGBOUNDARYINRADIATIVESANDBANKRIDGESSEAAREAINNORTHJIANGSUPROVINCE.3、ANALYTICRESULTINSIMPLIFIEDINITIALANDBOUNDARYCONDITIONSMAYNOTBECONSISTENTWITLLPRACTICALSITUATION.BUTITLAYSFOUNDATIONFORTHEORETICALRESENCHOFSEDIMENTMOVEMENT,ANDANA【YTICALRESULTCANCLEARLYPROVIDESCHANGINGPROCESSOFSUSPENDEDSEDIMENTCONCENTRATIONDISTRIBUTION,WHICHISREFERENCEFORMODELVALIDATION.4、INANALYTICALRESULT.ITISFOUNDTHATTHENUMBEROFVERTICALDIFFUSIONCOEFFICIENTGREATLYAFFECTSIMULATIONRESULT.
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    • 简介:青岛海洋大学硕士学位论文取代酰胺类新萃取剂萃取铁的物理化学性质的研究姓名周革非申请学位级别硕士专业海洋化学指导教师张曼平2001619要曼塑堂盔兰堡主丝兰关键词取代酰胺,萃取,铁,动力学,热力学物Z五岈.ABSTRACTTHESTUDYONTHEPHYSICALCHEMICALPROPERTIESOFTHEEXTRACTIONOFFE3WITHDIAMIDESFROMHYDROCHLORICACIDDIAMIDESARENEWANDEFFICIENTEXTRACTANTS.THESTUDIESONTHECAPABILITYANDMECHANISMOFEXTRACTIONAREHOTSPOTINTHEFIELD.BUTTHEYHAVEN’TUSEDASEXTRACTIONSOFOTHERIONSTHANLAIIIANDACIII.INTHISPAPER.TWOKINDSOFDIAMIDESHASBEENSYNTHESIZEDANDUSEDINTHEEXTRACTIONOFFE”FROMHYDROCHLORICACIDSOLUTIONS.THEPHYSICALCHEMISTRYPROPERTIESOFTHESEEXTRACTIONSWERESTUDIED.THEMAINRESULTSAREASFOLLOWS1.N,N,N7,N’TETRABUTYLADIPICAMIDETBAALANDNN,OCTANCECYCLOHEXANELACTAM0CHAARESYNTHESIZEDANDTHEPURITYOFTHESEPRODUCTSIS98%AFTERPURIFICATION.2.THEEXTRACTIONEQUILIBRIUMSOFFC3BYTBAAFROMTHEHCISOLUTIONSINTHEDILUENTSOFBENZENE,TOLUENE,DIMETHYLBENZENE,NHEXANE,CYCLOHEXANE,ANDNOCTANEWERESTUDIED,ANDTHEEXTRACTIONMECHANISMSOFFE3ANDTHERMODYNAMICPARAMETERSWEREDETERMINED.SOMEFACTORSWHICHCOULDAFFECTTHEEXTRACTIONEQUILIBRIUMHAVEBEENSTUDIED,SUCHASDILUENTS,TEMPERATURE,TIME,CONCENTRATIONOFTBAAANDHYDROCHLORIC2
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    • 简介:南京信息工程大学硕士学位论文北太平洋气候系统年代际演变的主要特征及其海气耦合机制初探姓名程军申请学位级别硕士专业气象学指导教师郭品文于非20050501PRELIMINARYSTUDYONTHEINTERDECADALVARIABILITYOFTHENORTHPACIFICCLIMATEANDASIMPLEMECHANISMOFCOUPLEDOCEANATMOSPHEREINTERACTIONABSTRACTTHEUPPERLAYERHEATSTORAGE,ATMOSPHEREELEMENTSANDTHETHERMALADVECTIONOFNORTHPACIFICHASBEENANALYZEDHEREONTHEBASISOFSOMEVARIABLEDATAFROMJEDAC,NCEP,SODAANDWOCERESULTSSHOWTHAT1THEFEATURESOFINTERDECADALVARIATIONOFUPPERLAYERHEATSTORAGEWITHA25YEARPERIODAREOBVIOUSINTHENORTHPACIFICOCEANTHEHEATSTORAGEANOMALIESINTHECENTRALNORTHPACIFICSURROUNDEDBYHORSESHOEPATERN2OBSERVATIONSOFATMOSPHEREELEMENTSREVEALINTERDECADALTIMESCALE,COHERENTVARIATIONS3ASIMPLECOUPLEDOCEANATMOSPHEREMECHANISMISBUILTBETWEENTHEUPPERLAYERHEATPROCESSOFNORTHPACIFICANDTHEALEUTIANLOWSYSTEMBASEDONABOVERESULTWHENTHEUPPERLAYEROCEANHEATACCUMULATES,THESEASURFACEHEATFLUXISRESTRAINED,ALEUTIANLOWISWEAK,WESTERLYOVERNORTHPACIFICISSEQUENTIALLYWEAK,THEWEAKWESTERLYMAKESTHESEASURFACEHEATFLUXWEAKENEDFURTHER,THEUPPERLAYEROCEANHEATACCUMULATEMORE,THATSAPOSITIVEFEEDBACKWEAKENEDWESTERLYREDUCETHESEASURFACEEKMANTRANSPORTANDTHEVERTICALMIXING,WITHTHERAISEOFQUANTITYOFTHEUPPERLAYERHEAT,SSTRAISESQUICKLY,THEINCREASINGOCEANATMOSPHERETEMPERATUREDIFFERENCEINCREASETHESEASURFACEHEATFLUX,THEPROCESSOFACCUMULATINGHEATISRESTRAINED,THATSNEGATIVEFEEDBACKWHENTHESEASURFACEHEATFLUXBECOMESNORMAL,THEPOSITIVEFEEDBACKDISAPPEAR,THENEGATIVEFEEDBACKCOMETOTHEMOSTPOWER,THATBRINGTHESEASURFACEHEATFLUXBECOMEPOSITIVEANOMALY,UPPERLAYEROCEANINVERSETOTHEPROCESSOFDISSIPATINGHEATTHEMECHANISMINDICATESTHATTHECOUPLEDOCEANATMOSPHEREINTERACTIONCANGENERATEINTERDECADALFLUCTUATION4THEFLUX,HEATFLUXANDTHERMALADVECTIONOFKUROSHIOANDKUROSHIOEXTENSIONCHARACTERWITHNOTABLEINTERDECADALVARIABILITYTHEANALYSISRESULTSOFSEALEVEL
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      上传时间:2019-08-16
      页数: 83
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    • 简介:渤海海域冬季海水温度较低,每年都会结冰。冰情严重时会导致海冰灾害,给人类在海上的生命财产安全造成危害。通过卫星遥感获取海冰资料,结合气象条件深入研究海冰生消演变规律,利用数值模型模拟海冰演化,建立和完善海冰预报模型,对于防灾减灾具有十分重要的意义。为了获取更为精确的海冰预报基础资料,本文采用CART决策树方法从MODIS卫星遥感数据反演海冰,同时对可见光、近红外和热红外多波段进行自动分类计算,有效消除了传统阈值法反演高悬沙等特殊海洋环境时出现的海冰误判。反演结果采用高分辨率中国环境与灾害监测预报小卫星HJ1A/1B进行校验,确保了海冰预报基础资料的精度。根据本文遥感反演的6个冬季辽东湾海冰面积,结合锦州与营口两个气象观测站的实测气象资料分析,可以认为辽东湾海冰面积增长主要受低气温影响,其中低温天气时发生的离岸向大风累积次数直接影响年度海冰面积极值。通过回归分析发现低于5C°的累积冻冰温度与冻冰阶段的海冰面积具有显著的线性相关关系。基于最小二乘法开发了辽东湾海冰面积的长期和短期两种预报公式,长期预测公式只需提供气象条件即可进行预报。短期预报公式在预报下一期海冰面积时除需给出气象条件外,还需给出上一期的海冰面积观测值。拟合及预测结果表明两个公式均能实现较为准确的海冰面积预报。通过进一步引入非线性逼近能力更为强大的BP神经网络模型用于开发海冰预报模型,预报精度得到进一步提高。本文最后通过提出适合渤海特点的模型参数,考虑海洋海冰耦合的海冰动力过程和热力过程,将基于有限体积算法的非结构化网格FVCOM三维海洋模型用于20032004年冬季渤海海冰数值模拟。模拟结果表明,水动力、温盐以及海冰面积和厚度计算值与实测值吻合均较好,所建立的三维海冰数学模型输入参数合理,适合用于渤海中长期海冰数值模拟,具有较高的计算精度。FVCOM所采用的非结构化网格模型可实现对复杂岸线的准确描述及重点区域的局部加密,与气象预报相结合,未来可实现海冰的精细化模拟与预报。
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      上传时间:2019-04-05
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    • 简介:本文研究了合成分子筛稳定性,包括对酸碱的耐受性以及对热的耐受性。测定了离子交换柱条件下分子筛粒度以及海水流速对于钾离子吸附量的影响。考察了分子筛对于海水中K离子的交换性能,以及吸附洗脱性能。分子筛对于海水中K离子的吸附率高达80%,洗脱峰值109G/L,洗脱率923%。另外考察了钙镁两种离子对于分子筛吸附洗脱再生性能的影响。研究了合成分子筛对钾离子交换的热力学和动力学特性。其中,热力学部分包括测定了分子筛对钾离子的全交换容量以及对海水钾离子的饱和吸附量;用静态法完成了不同温度下分子筛对于钾离子的平衡交换等温线;并由此入手绘制了KIELLAND图,回归出LANGMUIR模型;依据热力学平衡原理,导出了粒状分子筛(NH4)NAK离子交换过程平衡常数表达式,并计算出该过程的焓、吉布斯自由能和熵变化。进一步验证了分子筛(NH4)NAK离子交换过程的自发性,且为放热反应,低温有利于钾离子的吸附。动力学部分包括同时用中断接触法以及浅床技术两种方法验证了分子筛对于钾离子的交换控制机理为液膜扩散控制;用浅床技术测定了不同温度、浓度、溶液流速下的钠钾离子交换动力学曲线,并计算出离子交换的总传质系数。结果表明,总传质系数随温度的增加而增大,随溶液流速的的增加而增加,而浓度变化对总传质系数的影响并不大。
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      上传时间:2019-04-05
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    • 简介:近年来,渤海的生态环境发生了巨大的变化,而黄河作为输入渤海的最大的河流,每年都会携带大量的泥沙和营养盐入海,所以对黄河营养盐的系统观测与分析,必将有助于渤海生态系统的研究和渤海环境的整治。黄河调水调沙在短期内向渤海集中输送了大量的水沙和营养盐,这是否会对渤海的生态环境产生影响值得我们关注。本论文根据2002~2004年逐月以及2002年和2004年调水调沙期间在黄河下游利津站观测的营养盐结果并结合相关历史资料进行了研究,得到了以下结论1.2002~2004年黄河下游营养盐的变化2002~5004年SIOSI和NON的浓度基本保持不变,DIP和DTP呈较显著的下降趋势。NON占DTN的比例分别为7515%、8169%、8430%,是黄河DTN的最主要组成部分。DIP占DTP的比例分别为5906%、4779%、4928%。SIOSI的浓度与含沙量有显著的正相关性。近20年来,黄河下游溶解无机氮浓度显著升高,2003年最高,2002~2004年变化范围不大;溶解无机磷2002年比80年代有所升高,2003、2004年有较明显的下降趋势。N/P比值呈持续增长趋势,由80年代的336增加至2004年的1417,增长了3倍左右;SI/N比值由1985年的245下降至2004年的041,约为原来的1/6,2002~2004年基本保持不变。2002~2004年,营养盐通量表现出了明显的丰水期高、枯水期低的季节性变化的特征。2001和2002年溶解无机态营养盐通量比80年代有了明显下降,2003和2004年又有了显著升高,尤其是DIN的通量2003、2004年比2002年增加了4倍多。1985年SIOSI的通量明显高于21世纪初的几年,2001~2004年,SIOSI的年通量持续增长,2003、2004年均比2002年增加了3倍多。2.2002和2004年黄河调水调沙期间营养盐的变化2002年黄河调水调沙期间,控制NON浓度变化的主要因素是农田漫滩冲刷和河水稀释效应。2004年黄河调水调沙的第一个阶段,影响NON浓度的主要因素是水体的稀释作用。2002年黄河调水调沙期间,NON和DON呈较明显的负相关,在2004年调水调沙的两个阶段,DIP和DOP也均显示出了较好的负相关性,尤其是2004年调水调沙的第一个阶段,DIP和DOP的相关系数为0871。2002~2004年调水调沙试验总体上对DIN浓度在全年的变化规律无明显影响。黄河调水调沙使营养盐向河口的输送在时间上非常集中,2002年7月调水调沙短短不到一个月的时间输送的营养盐通量便占到当年输送通量的一半左右,2004年也在25%左右,2002年的营养盐在年内的分配比2003年和2004更加集中。
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      上传时间:2019-04-05
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    • 简介:真光层是指能够进行有效光合作用的水层,真光层深度ZEU是指光合有效辐照度下降到表层量值的1%时的深度,真光层深度直接决定着海洋初级生产力的大小。本研究目的是对目前具有很大应用潜力的ZEU的遥感反演方法在东中国海的适用性进行检验,在此基础上,利用卫星遥感数据获取东中国海真光层深度的时空分布,满足海洋生物学等方面的研究需求。本研究重点印证的真光层深度遥感反演方法为基于固有光学性质的计算方法,印证数据为在东中国海多个航次获取的光学数据,包括辐射、吸收、散射、透明度等,其中,辐射计获取的辐射数据经过一定的数据处理可得到海面遥感反射比数据。将对应的吸收和散射数据,输入到辐射传输模型中,可得到真光层深度,同时,利用经验算法由透明度也可得到对应真光层深度。将要印证的遥感反演方法得到的真光层深度与上述两种方法得到的真光层深度进行比较。比较结果显示,均方根误差分别为42和62,吻合度较高,印证了该遥感反演方法在东中国海的适用性。将被印证的遥感反演方法应用于MODIS卫星LEVEL2数据,得到东中国海真光层深度,首先将实测数据计算得到的ZEU与对应点的MODIS得到的ZEU比较,两者均方根误差为925,验证了遥感反演方法应用于MODIS数据的可靠性。然后,利用多年数据平均得到了东中国海不同月份的真光层深度分布,结果表明,东中国海真光层深度时空分布具有明显的季节性变化特征,遥感反演方法计算的东中国海真光层深度时空分布合理。
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      上传时间:2019-04-05
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      上传时间:2019-04-05
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