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跨大洋水声传播建模与绕射效应

地球物理学报 2024年第8期67卷 3253-3264页

作者：魏士俨杨燕明阮海林自然资源部第三海洋研究所福建厦门361005 福建省海洋物理与地质过程重点实验室福建厦门361005

跨大洋水声传播通常指传播距离超过一万公里、低频声波与深海海洋环境大尺度、连续相互作用的物理过程,是超远程水声探测的理论基础.水平绕射是指主要由水体声速变化引起的累积效应,是跨大洋水声传播中非常重要的物理现象.跨大洋水声传... 详细信息

跨大洋水声传播通常指传播距离超过一万公里、低频声波与深海海洋环境大尺度、连续相互作用的物理过程,是超远程水声探测的理论基础.水平绕射是指主要由水体声速变化引起的累积效应,是跨大洋水声传播中非常重要的物理现象.跨大洋水声传播水平绕射会引起声传播路径、到达信号方位角和声传播损失的巨大变化,导致因地形遮挡所产生的“声影区”变为“声照亮区”,有利于水声事件的跨大洋水声传播和信号的超远程检测.为了克服传统柱坐标系下水声传播模型空间分辨率逐渐变差的缺点,本文首先在直角坐标系下构建了一种跨大洋三维水下声传播模型,可实现近、远程声场空间分辨率不变的声场仿真.然后在美国声学学会标准斜坡地形等基准问题下,通过比较镜像解和仿真结果以验证该模型的精度.最后以2022年1月15日的汤加海底火山喷发为实例,开展了火山T波传播建模仿真,实现了从太平洋跨越到大西洋的水声场快速计算.声场计算范围超过16000 km.结果表明,太平洋火山所激发的T波在南美洲大陆的南端产生了绕射,能够经非大圆路径到达大西洋中部并为阿松森岛的水听器三联体H10N所探测到.通过对比不同波导条件下的声场模型仿真结果,发现在南极附近海域声速的变化是产生声水平绕射效应的主要原因.定量比较结果表明,当考虑水体声速变化的累积效应时,在水平距离10000~16500 km范围的垂直剖面内声传播损失降幅可达60 dB以上,在850 m深度的水平面内声传播损失降幅也达到60 dB以上.水体声速变化引起的绕射效应是水声观测系统能够接收到跨大洋传播声信号的根本原因.

关键词：跨大洋水声传播绕射效应汤加火山

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卫星测高波形重跟踪算法在台湾周边海域的应用研究

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卫星测高波形重跟踪算法在台湾周边海域的应用研究

作者：阮海林国家海洋局第三海洋研究所

学位级别：硕士

目前,卫星高度计在远海测量的瞬时海面高度的精度可达到5cm,极大的促进了大地测量学、地球物理学、海洋学研究等领域的发展。但是,在近海,由于受到近岸陆地、海洋地形、地球物理环境等因素影响,高度计数据质量下降,导致近海高度计数据... 详细信息

目前,卫星高度计在远海测量的瞬时海面高度的精度可达到5cm,极大的促进了大地测量学、地球物理学、海洋学研究等领域的发展。但是,在近海,由于受到近岸陆地、海洋地形、地球物理环境等因素影响,高度计数据质量下降,导致近海高度计数据缺失较为严重。近海是影响人类活动最大的海域,有必要对近海高度计数据的修复进行研究。本文在借鉴国内外研究成果的基础上,采用波形重跟踪算法对台湾周边海域7年的Jason-1 SGDR波形数据进行处理,校正由于测高波形受“污染”造成的测高误差。本文主要研究内容和工作如下： 1、分析台湾周边海域特别是海陆交界处的测高波形。从高度计地面轨道由陆地进入海洋和由海洋进入陆地两种情况分析高度计测高波形的变化情况,指出应用波形重跟踪算法对测高波形进行重跟踪校正的必要性,并重点分析了OCOG算法、β参数算法和阈值法这三种波形重跟踪算法。 2、分析了Jason-1第245周期在台湾周边海域的GDR数据,指出卫星高度计有效测点的分布与深度无关,而与星下点靠近大陆或海岛的距离有关。同时分析了GDR数据的编辑标准,指出可确定一个较为灵活的数据编辑标准,能有效提高高度计在近海的数据量。 3、在分析大量测高波形的基础上,提出了一种智能化的算法来量化测高波形第一个受“污染”(轨道从海洋到陆地)或不受“污染”(轨道从陆地到海洋)波形的离岸距离。从量化结果可知,受“污染”距离大部分在10km以内,与高度计的星下点照射范围相当。 4、应用OCOG算法、5-β参数算法和阈值法对Jason-1在台湾周边海域6条轨道共7年的SGDR波形数据进行重跟踪处理,并计算得到重跟踪算法获得的测距校正量。 5、验证波形重跟踪算法的有效性。采用IMP值衡量法、对比重跟踪后高度计获得的海平面高度异常与邻近验潮站水位异常这两种方法来验证本文算法的有效性。以第1周期088轨道测高数据为例,OCOG算法、5-β参数算法和阂值法三者获得的IMP值分别为：-2.74%、3.64%、5.43%,说明5-p参数算法和阈值法对测距校正有一定的改善。验潮站数据验证方面,通过对比验潮站水位异常时间序列和邻近潮位站的高度计星下点海平面异常时间序列,结果应用5-p算法和阈值法后的海平面高度异常序列与东山站水位异常序列均较为符合,相关系数分别为0.8268、0.8611,阈值算法效果较好。

关键词：高度计台湾周边海域波形重跟踪算法

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采用模拟退火算法对皮米磁头进行形状优化

机械工程学报 2007年第12期43卷 217-221页

作者：段传林王玉娟阮海林陈云飞东南大学机械工程学院南京210096

采用优化设计方法优化一种皮米磁头的形状,能够降低磁头飞高,提高硬盘的存储密度及磁头的飞行稳定性。优化设计以磁头俯仰角和形状尺寸为约束,以磁头在磁盘半径方向内侧、中间、外侧稳定飞行时的飞行高度和侧倾角与优化目标值间的波动... 详细信息

采用优化设计方法优化一种皮米磁头的形状,能够降低磁头飞高,提高硬盘的存储密度及磁头的飞行稳定性。优化设计以磁头俯仰角和形状尺寸为约束,以磁头在磁盘半径方向内侧、中间、外侧稳定飞行时的飞行高度和侧倾角与优化目标值间的波动最小为优化目标建立优化模型,采用模拟退火算法对优化模型求解。优化结果表明,优化后磁头的飞浮高度可从7nm降低到5nm,而且磁头寻轨时磁头的稳态飞行波动得到明显改善,能够满足工程上对飞高的波动性要求。最后,比较了提高磁盘转速后初始磁头和优化磁头的稳态飞行特性,结果表明磁盘转速对优化结果有影响,改变磁盘转速建立新的优化模型可以得到适合新条件的优化磁头。

关键词：皮米磁头形状优化模拟退火气膜承载面

改良早期预警评分在评估院前急性中毒患者病情及预后的应用研究

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中华急诊医学杂志 2014年第4期23卷 470-473页

作者：黄翔阮海林黄伟方量广西医科大学第四附属医院急诊科广西省柳州545005

目的研究改良早期预警评分（modified early warning scores,MEWS）在院前急性中毒患者病情评估和死亡预测的价值及可行性.方法以2010年1月1日至2010年12月31日院前急性中毒患者作为研究对象,进行前瞻性观察性研究,现场采集相关数据,... 详细信息

目的研究改良早期预警评分（modified early warning scores,MEWS）在院前急性中毒患者病情评估和死亡预测的价值及可行性.方法以2010年1月1日至2010年12月31日院前急性中毒患者作为研究对象,进行前瞻性观察性研究,现场采集相关数据,进行MEWS评分,以收入院后90 d为观察终点,结局作为观察指标.计数资料以百分比表示,用x2检验,计量资料以均数＆#177;标准差（（x）＆#177;s）表示,用成组t检验,以P ＜0.05为差异具有统计学意义,对患者进行MEWS评分工作特征曲线（receiver operating characteristic curve,ROC）下面积计算,计算患者相应的预测指标.结果 0～6分的患者287例次,占94.4％;7～13分共17例次,占5.59％;死亡组MEWS评分较存活组高,差异有统计学意义（P＜0.05）;MEWS评分ROC曲线下面积为0.99,判断院前中毒患者“潜在危重症”的最佳截断点为≥7分,对危重症患者死亡预测的敏感度91.7％,特异度为97.9％,准确度为97.7％,约登指数为0.896.表明MEWS评分在急性中毒患者病情评估及死亡的预测具有较强的应用价值.结论 MEWS评分对院前急性中毒患者病情评估及死亡的预测具有较高的分辨能力,此评分方法简单、实用、可操作性强,有较强的应用价值.

关键词：改良早期预警评分(MEWS) 急性中毒院前急救患者评估死亡预测可行性 Modified early warning scores (MEWS)

台风“启德”对南海深海海洋环境噪声特性的影响研究

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声学学报 2016年第6期41卷 804-812页

作者：文洪涛杨燕明王宁阮海林黄二辉中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 国家海洋局第三海洋研究所厦门361005

研究台风“启德”经过南海北部对南海深海海洋环境噪声的影响,表明台风导致的风速增减、降雨强弱以及形成的长波涌浪均会影响海洋环境噪声级的大小变化,海洋环境噪声显著受到台风的影响。相同风级下,台风期间海洋环境噪声级与风速的相... 详细信息

研究台风“启德”经过南海北部对南海深海海洋环境噪声的影响,表明台风导致的风速增减、降雨强弱以及形成的长波涌浪均会影响海洋环境噪声级的大小变化,海洋环境噪声显著受到台风的影响。相同风级下,台风期间海洋环境噪声级与风速的相关性明显好于非台风期间。分析测量的415 h海洋环境噪声数据与风速、波高的相关性,频率大于300 Hz时,海洋环境噪声级与风速的互相关系数大于0.5,达到中度相关;频率大于630 Hz时,互相关系数介于0.8和0.9之间,达到高度相关;频率大于300 Hz时,海洋环境噪声级与风速的相关性好于海洋环境噪声级与波高的相关性。南海海洋环境噪声10~20 Hz的次声频与风速的相关性差,是因为南海航运繁忙,该频段的海洋环境噪声会受到航船噪声的影响,即使台风期间也不例外。

关键词：海洋环境噪声水听器互相关系数噪声数据海洋声学潜标中度相关波浪能于非最大风力

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经济适用住房建设的价值链系统

四川建筑科学研究 2008年第1期34卷 238-241页

作者：严斌张申华阮海林河海大学商学院裕廊国际工程(苏州)有限公司江苏苏州215021 扬州鑫源房地产开发公司江苏扬州225000

主要对经济适用住房的参与方之间的关系进行了分析,集成了经济适用住房建设的价值链系统,最后提出了价值链系统集成的重要意义。

关键词：经济适用住房参与方价值链系统集成

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用混沌理论提高潮汐预报的准确度

海洋学报 2012年第1期34卷 39-45页

作者：李燕初许德伟阮海林国家海洋局第三海洋研究所福建厦门361005

为提高潮位预报的准确性,在具有较长潮汐观测数据的站点,基于混沌理论,对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列(即误差序列),采用局域线性模型的分析方法,给出可能误差预测,修正模型的预报结果,提高潮汐预报的准确性。所给例子... 详细信息

为提高潮位预报的准确性,在具有较长潮汐观测数据的站点,基于混沌理论,对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列(即误差序列),采用局域线性模型的分析方法,给出可能误差预测,修正模型的预报结果,提高潮汐预报的准确性。所给例子,对预测跨度T=2h,经局域法修正后,崇武站2007年12月份1个月预测水位统计的RMSE值减少74.7%,厦门站减少60.5%;对T=24h,崇武、厦门两站RMSE值减小都在50%左右。

关键词：潮汐预报混沌理论局域线性模型

丁苯酞软胶囊联合依达拉奉治疗急性脑梗死的疗效分析

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广东医学 2010年第12期31卷 1607-1609页

作者：朱远群谭双全阮海林广西医科大学第四附属医院神经内科广西柳州545005 中山大学附属第一医院广州510080

目的观察丁苯酞软胶囊联合依达拉奉治疗急性脑梗死的临床疗效。方法将144例急性脑梗死患者随机分为A、B、C组3组各48例,均予改善循环、抗血小板聚集等常规治疗,在此基础上A组予依达拉奉静脉滴注、丁苯酞软胶囊口服;B组静脉滴注依达拉奉... 详细信息

目的观察丁苯酞软胶囊联合依达拉奉治疗急性脑梗死的临床疗效。方法将144例急性脑梗死患者随机分为A、B、C组3组各48例,均予改善循环、抗血小板聚集等常规治疗,在此基础上A组予依达拉奉静脉滴注、丁苯酞软胶囊口服;B组静脉滴注依达拉奉,方法剂量同A组;C组予血栓通静脉滴注,均14 d为一疗程,3组在治疗开始、治疗后进行临床神经功能缺损程度(CSS)评分与日常生活活动能力量表(B I)评分。结果 A、B组显效率均显著高于C组(P<0.05),治疗后症状评分均显著低于治疗前及C组,A组治疗后评分低于B组。结论丁苯酞软胶囊联合依达拉奉对急性脑梗死有协同治疗效果。

关键词：丁苯酞软胶囊依达拉奉急性脑梗死疗效

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349例院前死亡患者流行病学特征分析

中国急救医学 2012年第12期32卷 1144-1147页

作者：葛文汉阮海林杨春旭杨家有广西医科大学第四附属医院急诊科广西柳州545005

目的分析我院院前死亡患者流行病学特征，提高院前急救水平，最大限度降低院前死亡率。方法采用前瞻性资料收集的方法，对我院2010年度所有院前死亡患者的年龄、性别、就诊时间、急诊诊断等要素进行调查统计分析。结果本组院前死亡病例... 详细信息

目的分析我院院前死亡患者流行病学特征，提高院前急救水平，最大限度降低院前死亡率。方法采用前瞻性资料收集的方法，对我院2010年度所有院前死亡患者的年龄、性别、就诊时间、急诊诊断等要素进行调查统计分析。结果本组院前死亡病例349例，男女比为2．14：1，年龄（61．34±18．49）岁；院前死亡1、2月份较高，5、7月份较低；日时间段高峰为8：00-10：00；死因前3位依次为猝死（37．25％）、神经系统疾病（17．77％）、创伤（10．60％）；出诊反应时间为（1．46±0．78）min，到达现场时间（10．20±6．79）min，现场抢救时间（20．94±12．87）min，急救半径（8．56±6．33）km。结论①15-79岁，随着年龄的增长院前死亡逐渐增加，注意改变亚健康状态，正确治疗基础疾病；②创伤死亡主要为青中年，加强急诊外科建设，提高创伤救治成功率；③猝死是首要死因，心脑血管疾病年轻化，普及大众急救知识，尤其提高常见心脑血管疾病急危重症的早期识别及院前急救水平，对提高院前急救成功率有重要意义。

关键词：院前死亡院前急救流行病学创伤猝死