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[硕士论文] 李超
物理海洋学 国家海洋局第一海洋研究所 2017(学位年度)
摘要:在海洋环境现场监测中,锚系浮标以其长期性、连续性、全天候定点监测等特点,成为最重要的手段之一。白龙浮标是我国第一个业务化运行的深海气候观测浮标,白龙浮标团队已经业务化维护全球热带锚系浮标阵列RAMA阵列中的站位多年。
  随着近几年我国大力发展海洋观测以及国际海洋观测合作的加强,白龙浮标得到了更加广泛的应用。应用于不同海域环境对浮标设计提出了新的要求,其中最主要的区别在于锚系结构设计和通信系统设计两部分。为实现白龙浮标在不同海域环境的布放,本文对锚系浮标的多种通信方式进行设计与实现。
  锚系浮标的通信方式主要有三种:卫星通信、无线电短波通信、移动网络通信。浮标的通信系统包括浮标端通信系统和岸站端通信系统两部分。本文首先对浮标端通信系统的结构以及数据流做了简单介绍,对通信系统中所用到的数据采集控制器DT80、三种通信系统(卫星通信、无线电通信、移动网络通信)特点以及岸站端系统的SQL数据库原理做了简单描述。
  然后分章节分别对铱星Dial-Up模式通信、数传电台通信、GPRS通信、Argos卫星通信、铱星SBD模式通信、北斗通信六种通信方式的设计与实现做了详细阐述,对六种通信方式从通信链路构成、硬件选择、系统详细搭建过程、浮标端和岸站端软硬件设计以及实验分析方面做了详细介绍。其中浮标端通信系统都以DT80为数据采集控制器控制各不同通信终端传输数据,岸站端通信系统由数据接收终端接收数据并上传云服务器,云服务器端运行浮标岸站服务程序,该服务程序对浮标通信流程进行控制并对接收到的数据分类存入数据库中。
  通过对各通信方式的设计与实现,掌握了各通信方式的特点和实现方法,为应对白龙浮标应用于不同环境做了技术储备,可以快速的实现技术移植,具有重要现实意义,对于其他浮标通信系统的设计也具有一定的参考意义。但是,文章对于多种通信方式的实验分析还不够全面,需要在以后的工作中继续补充完善。
摘要:为了更好地认识季风对南海南部海洋环境变化和生态系统变化的影响,在马来西亚的Bachok海洋站设计、安装了一种轻便型、耐腐蚀的海岸带自动气象站系统。该系统自动采集气温、气压、风速和风向、相对湿度、降水、太阳短波辐射和长波辐射共7个气象要素,将数据存入CF卡并通过串口主动上传至上位机,通过服务程序实时显示气象数据并上传气象数据至云服务器供用户下载。本系统利用实验室校准和最小二乘法的修正来保证数据质量,近一年的连续测试表明该系统的性能稳定,在2016‐05纳入到全球气象观测区域站中。
摘要:中国海总面积约470万平方公里,纵跨热带、亚热带、温带、北温带等多个气候带.其中,南海北依“世界第三极”青藏高原、南邻“全球气候引擎”西太平洋暖池,东海拥有全球最宽的陆架之一,跨陆架物质运输显著,黄海是冷暖流交汇区域,渤海则是受人类活动高度影响的内湾浅海.中国海内有长江、黄河、珠江等大河输入,外邻全球两大西边界流之一的黑潮.这些鲜明的特色赋予了中国海碳储库和通量研究的典型代表意义.文章从不同海区(渤海、黄海、东海、南海)、不同界面(陆-海、海-气、水柱-沉积物、边缘海-大洋等),以及不同生态系统(红树林、盐沼湿地、海草床、海藻养殖、珊瑚礁、水柱生态系统等)多层面对海洋碳库与通量进行了较系统地综合分析,初步估算了各个碳库的储量与不同碳库间的通量.就海气通量而言,渤海向大气中释放CO2约0.22Tg C a-1,黄海吸收CO2约1.15Tg C a-1,东海吸收CO2约6.92~23.30Tg C a-1,南海释放CO2约13.86~33.60Tg C a-1.如果仅考虑海-气界面的CO2交换,中国海总体上是大气CO2的“源”,净释放量约6.01~9.33TgC a-1.这主要是由于河流输入以及邻近大洋输入所致.河流输入渤黄海、东海、南海的溶解无机碳(DIC)分别为5.04、14.60和40.14Tg C a-1,而邻近大洋输入DIC更是高达144.81Tg C a-1,远超中国海向大气释放的碳量.渤海、黄海、东海、南海的沉积有机碳通量分别为2.00、3.60、7.40、7.49TgC a-1.东海和南海向邻近大洋输送有机碳通量分别为15.25~36.70和43.39Tg C a-1.就生态系统而言,中国沿海红树林、盐沼湿地、海草床有机碳埋藏通量为0.36Tg C a-1,海草床溶解有机碳(DOC)输出通量为0.59Tg C a-1;中国近海海藻养殖移出碳通量0.68Tg C a-1,沉积和DOC释放通量分别为0.14和0.82Tg C a-1.总计,中国海有机碳年输出通量为81.72~103.17Tg C a-1.中国海的有机碳输出以DOC形式为主,东海向邻近大洋输出的DOC通量约15.00~35.00Tg C a-1,南海输出约31.39Tg C a-1.综上,尽管从海-气通量看中国海是大气CO2的“源”,但考虑了河流、大洋输入、沉积输出以及微型生物碳泵(DOC转化输出)作用后,中国海是重要的储碳区.需要指出的是,文章数据是基于中国海各海区碳循环研究报道,鉴于不同研究方法上的差异,所得数据难免有一定的误差范围,亟待将来统一方法标准下的更多深入研究和分析.
[硕士论文] 李超
海洋地质学 国家海洋局第一海洋研究所 2013(学位年度)
摘要:基于深海探测仪器设备超高压模拟实验的迫切需求,国内外纷纷开展了深海超高压环境模拟系统的研制工作。在2011年国家海洋公益性行业科研专项经费项目的支持下,国家深海基地管理中心于2011年启动了迄今为止国内最大容量90MPa深海超高压环境模拟系统的项目的研制。开展深海超高压环境模拟系统的可靠性分析,不仅能够找出影响系统可靠性的薄弱环节,而且能够为系统的研制及安全措施的制定提供重要的技术参考,同时,在系统应用后有助于维修工作者快速、准确的判断故障的原因,能够节省操作时间,提高工作效率。
  本文依托2011年海洋公益性行业科研专项经费项目《深海超高压环境模拟系统关键技术研究》,针对项目系统研制内容及特点,开展了深海超高压环境模拟系统的可靠性分析研究,主要内容如下:
  首先,介绍了国内外深海超高压环境模拟系统的发展历程和研究现状,指出多功能、高压力、大容积、智能化和高可靠性是未来深海模拟系统的发展趋势,随后描述了可靠性的发展及现状,并论述了的本文的研究内容和意义;
  其次,详细论述了可靠性理论的主要内容,介绍了可靠度、失效密度函数、失效率和失效率函数等概念,总结了可靠性的衡量指标,随后描述了故障树分析方法的主要内容和具体步骤;
  再次,通过参与项目实施和查阅国内外相关文献,明确了系统的组成、工作原理及主要组成部件的功能属性,借鉴项目组完成的超高压密封舱有限元分析数据,获取舱体的应力特性,并根据强度和应力的关系,分析各应力集中区舱体部件的失效模式及失效率。同时,利用电子器件失效密度函数的特征分布和可靠性框图方法,对控制系统的可靠性进行了分析;
  最后,制定了深海超高压环境模拟系统的故障树构建方案,按照事件的逻辑关系由上至下编制故障树,并对故障树进行简化和修复。利用定性分析求出故障树的最小割集、底层事件的结构重要度并指出系统的薄弱点和制定具体的系统维护方案。通过定量分析,计算出系统顶层事件的失效率并给出合理的维护技术方案。
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:2010年3月,国家海洋局第一海洋研究所在渤海海域开展了深部地震探测试验,试验过程中使用了3种海底地震仪(OBS),包括德国的SEDIS Ⅵ型OBS、法国的MicrOBS和中国的I-7C型OBS共计51台。文章详细描述并比较了以上3种OBS的性能指标,通过对比发现: I-7C型OBS的耦合技术比其他两种OBS更加完善,功耗和数据存储容量方面优势明显; I-7C型OBS和MicrOBS在设置参数和充电时,操作方便,提升了海上工作效率;MicrOBS的水听器性能略有优势,获取的数据清晰度高,连续性好;SEDIS VI型OBS的垂直分量数据在三者之间最优。本文提出了OBS的发展趋势:(1)小型化、便携式;(2)低功耗、大容量;(3)长周期、宽频带;(4)低成本,易回收。最后简要介绍了本次海上试验过程、数据处理方法以及探测试验取得的成果。本次试验成功取得了渤海海域深部地球物理数据,对开展该区域内的深部地质研究具有重要的意义。
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:西沙石岛风成碳酸盐沉积形成于晚更新世,正处于早期成岩阶段.通过薄片、扫描电镜、稳定碳、氧同位素、常量元素和微量元素分析,对石岛风成碳酸盐岩的早期大气淡水成岩作用进行了研究.发现石岛风成碳酸盐沉积的早期成岩固结主要在大气淡水作用下完成,其中蒸发成岩作用在初始固结中可能起着主要作用;在大气淡水作用影响下,部分碎屑颗粒发生溶蚀和新生变形,新生的微亮晶低镁方解石(5 ~15 μm)镶边胶结在颗粒及孔隙周围,并成为主要的胶结物;而作为大气渗流带和潜流带典型产物的亮晶胶结物则很少占据主导地位.海水成岩作用主要表现为对早期成岩作用的改造,会造成锶、镁含量的增高,但影响范围仅止于浅表层,而且对δ13C和δ18O值的影响微弱.生物化学作用可能参与了古土壤中灰质壳与根管石的形成,但在风成碳酸盐沉积的整体成岩上不具意义.大气淡水成岩作用会造成石岛风成碳酸盐岩δ13C和δ18O值的降低,并使碎屑发生新生变形而导致锶、镁的淋溶.成壤风化作用会导致Al、Fe、Mn、Y、Cr元素在古土壤中明显富集,其中Al、Fe、Mn的富集与成壤风化作用有关,而Y、Cr元素则可能源于长期暴露引起的风尘或火山灰的相对富集.
摘要:当前我国城市化进程加快,城市人口不断增多,而城市土地资源有限,使得高层居民住宅建筑变成缓解城市居住压力的有效方法.同时为保障人民的居住及财产安全,对高层建筑物进行变形监测,以了解建筑物的安全性变得尤为重要.通过对恒基住宅楼现状的变形监测及预报分析,介绍了变形监测的设计思路和实施过程.主要采用N2水准仪进行观测,采集变形数据,然后用灰色模型进行沉降分析.得出监测结果及制定相应的预防措施,为类似工程变形监测提供参考.
摘要:风成碳酸盐岩作为一种独特的海岸地貌在全球中纬度地区广泛分布,在全球气候分带上多属于气压带与风带交替控制的地中海气候、热带草原和热带沙漠气候区,与全球气候带的吻合较好.风成碳酸盐岩在各个时代均可发育,但以第四纪更新世风成碳酸盐岩最为常见.风成碳酸盐岩的发育主要受气候背景的影响,还受海岸地貌背景及浅海碳酸盐岩生产力的制约,并与全球海平面变化关系密切,相对而言在海平面高位期发育更好.西沙石岛更新世风成碳酸盐岩是热带海洋季风气候背景下发育起来的少数实例之一,是东亚季风的产物.石岛风成碳酸盐岩的存在可能反映了该区晚更新世相对干旱的气候条件.石岛风成碳酸盐岩与古土壤的旋回变化可能反映了气候背景的干湿变化或海平面的波动,其成因机理的深入揭示对南海西北部东亚季风及古海洋的变化研究具有重要的价值.
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:本文对冲绳海槽中段B孔岩芯中的沉积硅藻进行了分析,共鉴定出52属166种和变种.根据硅藻属种组成、热带远洋种的相对含量以及整个硅藻植物群的变化特征共划分出9个组合带,并对它们的特征进行了描述;结合14C测年数据,对该岩芯的地层年代归属进行了确定,全新世与晚更新世的界线位于该孔125cm处,上部地层为全新统,下部地层为上更新统;同时与邻近DGKS9603钻孔的硅藻生物地层进行了对比.
[期刊论文] 李超 蓝东兆 石学法 方琦
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北大核心 CSCD AJ CA CBST SA
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摘要:通过对东海陆架DG9617孔以及冲绳海槽A孔和B孔岩芯沉积硅藻进行高分辨率的采样分析,总共鉴定出166种和变种,其中有近14个主要硅藻种在3个钻孔中都连续分布,且有较高的含量,而其余种类含量较低或分布不连续或仅零星检出.根据3个钻孔岩芯中产出硅藻属种组成、含量变化及热带远洋种丰度等特征建立起各自的硅藻组合带.通过对比分析,表明硅藻植物群在东海陆架及冲绳海槽不同沉积环境条件下均记录了自晚第四纪以来古海洋、古气候的变化.
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