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精细化地震海啸波流实时预警系统研究与应用

海洋学报 2019年第9期41卷 145-155页

作者：任智源侯京明王培涛李涛原野赵联大国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部海啸预警中心北京100081

基于Okada模型和非线性浅水波模型,结合高精度多层嵌套网格针对我国浙江沿海的温州和台州地区建立了越洋–近海–局部的精细化地震海啸波流实时预警系统,近岸的分辨率为900 m。该预警系统包括了并行化的数值计算模块,基于Python 2D绘图... 详细信息

基于Okada模型和非线性浅水波模型,结合高精度多层嵌套网格针对我国浙江沿海的温州和台州地区建立了越洋–近海–局部的精细化地震海啸波流实时预警系统,近岸的分辨率为900 m。该预警系统包括了并行化的数值计算模块,基于Python 2D绘图库的计算结果可视化处理模块,以及通过Python语言将所有经过数值计算的图形与动画产品集成在一个网页上的产品集成模块。一旦地震发生,该系统可根据地震的震源参数信息在10 min内完成数值计算、可视化处理,以及产品集成。选取2011年日本东北9.0级地震海啸结合实测数值对该系统进行模拟验证,进一步应用该系统模拟计算了日本南海海槽和琉球海沟潜在极端海啸的影响规律。结果表明,该预警系统可有效地提高地震海啸实时预警的时效性和准确度,为海啸的预警、减灾,以及辅助决策提供科学依据。

关键词：地震海啸预警系统精细化预报数值模拟

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高温致体外大鼠睾丸支持细胞凋亡的初步研究

中国男科学杂志 2013年第8期27卷 16-20页

作者：孙在利王沛涛李强王洪强刘相萍王新生青岛大学医学院附属医院男科青岛266003 青岛大学医学院附属医院实验中心

目的通过观察高温对体外大鼠睾丸支持细胞凋亡的影响，探讨高温在男性生殖功能降低或不育中的作用机制。方法分离培养大鼠睾丸支持细胞（Sertoli cell，SC）并鉴定。实验分为实验组（39℃下培养2h、4h、8h、12h及24h）和对照组（36℃）... 详细信息

目的通过观察高温对体外大鼠睾丸支持细胞凋亡的影响，探讨高温在男性生殖功能降低或不育中的作用机制。方法分离培养大鼠睾丸支持细胞（Sertoli cell，SC）并鉴定。实验分为实验组（39℃下培养2h、4h、8h、12h及24h）和对照组（36℃）。CCK-8法检测SC增殖活性，流式细胞仪检测SC凋亡率，RT-PCR检测Fas／Fasl及Bax／Bcl-2基因转录水平。结果本实验中，SC纯度达到96．15％；随高温时间的延长，SC增殖活性逐渐降低（P〈0．05）；凋亡率呈现先升高后降低的趋势，在高温作用下8h凋亡率最高（P〈0．05）；Fas、Fasl、Bax基因转录水平逐渐升高（P〈0．05），Bcl-2基因转录水平逐渐下降（P〈0．01），且呈时间效应依赖关系。结论高温导致SC增殖能力降低，并可能通过“死亡受体”和“线粒体”两条信号传导途径导致SC凋亡，破坏生精微环境，进而导致男性生殖功能降低甚至不育。

关键词：高温支持细胞细胞凋亡

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睾丸神经纤维瘤一例报告

中华泌尿外科杂志 2020年第1期41卷 63-64页

作者：于磊陈云庆郑曙光王沛涛李慎谦青岛大学附属医院男性科 266000 青岛大学附属医院病理科 266000 青岛大学附属医院超声科 266000

神经纤维瘤是一种周围神经鞘膜的良性肿瘤,来源于间叶组织,可发生于全身各处,发生于睾丸者非常罕见。超声是首选影像学检查方法,超声造影能够协助筛查病灶,术后病理免疫组化染色检查S100、SOX10染色阳性为特征性改变。本病预后良好,建... 详细信息

神经纤维瘤是一种周围神经鞘膜的良性肿瘤,来源于间叶组织,可发生于全身各处,发生于睾丸者非常罕见。超声是首选影像学检查方法,超声造影能够协助筛查病灶,术后病理免疫组化染色检查S100、SOX10染色阳性为特征性改变。本病预后良好,建议选择保留睾丸组织手术。

关键词：睾丸肿瘤神经纤维瘤病例报告

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烟台市蒸发量变化趋势及影响因子

气象科技 2015年第6期43卷 1127-1132,1141页

作者：王冰余锦华林修栋刘君秀王培涛南京信息工程大学南京210044 山东省烟台市气象局烟台264003 山东省威海市石岛气象台威海264309 山东省滨州市气象局滨州256600

利用烟台市1971—2010年蒸发量、气温、日照、降水和总云量资料,采用线性回归、相关分析、小波分析、逐步回归方法,对蒸发量变化趋势及其影响因子进行分析。结果表明,烟台年蒸发量存在2~3年的主周期和4~8、8~12年的次周期变化,春季、夏... 详细信息

利用烟台市1971—2010年蒸发量、气温、日照、降水和总云量资料,采用线性回归、相关分析、小波分析、逐步回归方法,对蒸发量变化趋势及其影响因子进行分析。结果表明,烟台年蒸发量存在2~3年的主周期和4~8、8~12年的次周期变化,春季、夏季、秋季和冬季蒸发量分别存在3~5、5~7、7~11和2~4年的周期变化。平均相对湿度的增加和日照时数的减少是蒸发量减少的主要原因,而影响各季节蒸发量变化的气象因子各有不同。日照时数和总云量是影响夏秋季节蒸发量变化的最主要因子,秋冬季节的蒸发量主要受平均相对湿度、日照时数和总云量的共同影响。

关键词：蒸发量影响因子平均相对湿度日照时数总云量

有限断层模型在2015年9月16日智利M_w8.3级地震海啸数值模拟中的应用与评估

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海洋学报 2017年第11期39卷 49-60页

作者：闪迪王培涛任智源原野赵联大范婷婷王宗辰国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海啸预警中心北京100081 国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室北京100081

2015年9月16日22时54分(当地时间)智利中部近岸发生M_w8.3级地震,震源深度25km。同时,强震的破裂区长200km,宽100km,随之产生了中等强度的越洋海啸。海啸影响了智利沿岸近700km的区域,局部地区监测到近5m的海啸波幅和超过13m的海啸爬坡... 详细信息

2015年9月16日22时54分(当地时间)智利中部近岸发生M_w8.3级地震,震源深度25km。同时,强震的破裂区长200km,宽100km,随之产生了中等强度的越洋海啸。海啸影响了智利沿岸近700km的区域,局部地区监测到近5m的海啸波幅和超过13m的海啸爬坡高度。太平洋区域的40多个海啸浮标及200多个近岸潮位观测站详细记录了此次海啸的越洋传播过程,为详细研究此次海啸近场及远场传播及演化规律提供了珍贵的数据。本文选择有限断层模型和自适应网格海啸数值模型建立了既可以兼顾越洋海啸的计算效率又可以实现近场海啸精细化模拟的高分辨率海啸模型。模拟对比分析了海啸的越洋传播特征,结果表明采用所建立的模型可以较好地再现远场及近场海啸特征,特别是对近场海啸的模拟结果非常理想。表明有限断层可以较好地约束近场、特别是局部区域的破裂特征,可为海啸预警提供更加精确的震源信息,结合高分辨率的海啸数值预报模式实现海啸传播特征的精细化预报。本文结合观测数据与数值模拟结果初步分析了海啸波的频散特征及其对模型结果的影响。同时对观测中典型的海啸波特征进行的简要的总结。谱分析结果表明海啸波的能量主要分布在10~50min周期域内。这些波特征提取是现行海啸预警信息中未涉及,但又十分重要的预警参数。进一步对这些波动特征的详细研究将为海啸预警信息及预警产品的完善提供技术支撑。

关键词：有限断层数值模拟地震海啸海啸浮标自适应网格

海啸波传播的线性和非线性特征及近海陆架效应影响的数值研究

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海洋学报 2014年第5期36卷 18-29页

作者：王培涛于福江范婷婷董剑希国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室北京100081

浅水方程被广泛应用于海啸预警报业务及研究,而针对线性浅水方程与非线性浅水方程在不同海区水深地形条件下的适用范围、计算效率问题是海啸研究人员急需了解的。本文应用基于浅水方程的海啸数值预报模型就海啸波在南海、东海传播的线... 详细信息

浅水方程被广泛应用于海啸预警报业务及研究,而针对线性浅水方程与非线性浅水方程在不同海区水深地形条件下的适用范围、计算效率问题是海啸研究人员急需了解的。本文应用基于浅水方程的海啸数值预报模型就海啸波在南海、东海传播的线性、非线性特征以及陆架对其传播之影响进行了数值分析研究。海啸波在深水的传播表征为强线性特征,此时线性系统对海啸波幅的模拟计算具有较高的精度和效率,而弱的非线性特征及弱的色散特征对海啸波幅的预报影响甚微,可以忽略不计。海啸波传播至浅水大陆架后受海底坡度变化、海底粗糙度等因素影响,波动的非线性效应迅速传播、积累,与线性浅水方程计算的海啸波相比表现出较大差异,主要表现为:在南海区,水深小于100m时,海啸波首波以后的系列波动非线性特征比较明显,两者波幅差别较大,但首波波幅的区别不大,因此对于该区域在不考虑海啸爬高的情况下,应用线性系统计算得到的海啸波幅也可满足海啸预警报的要求;在东海区由于陆架影响,海啸波非线性特征明显增强,水深小于100m区域,首波及其后系列波波幅均差异较大,故在该区域必须考虑海啸波非线性作用。本文就底摩擦项对海啸波首波波幅的影响进行了数值对比分析,结果表明:底摩擦作用对海啸波首波波幅影响仅作用于小于100m水深。最后,该文通过敏感性试验,初步分析了陆架宽度及陆架边缘深度对海啸波波幅的影响,得出海啸波经陆架传播共振、变形后,海啸波幅的放大或减小与陆架的宽度及陆架边缘水深有关。

关键词：海啸波线性和非线性浅水方程陆架效应数值研究底摩擦

台风风暴潮异模式集合数值预报技术研究及应用

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海洋学报 2013年第3期35卷 56-64页

作者：王培涛于福江刘秋兴董剑希国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室北京100081

台风风暴潮数值预报的准确性在很大程度上取决于台风路径预报和强度预报的精度以及风暴潮预报模型的计算精度。目前,国际上24/48h台风路径预报平均误差分别约为120/210km左右[1],对于走向异常的台风误差更大;更有,根据单一的台风路径和... 详细信息

台风风暴潮数值预报的准确性在很大程度上取决于台风路径预报和强度预报的精度以及风暴潮预报模型的计算精度。目前,国际上24/48h台风路径预报平均误差分别约为120/210km左右[1],对于走向异常的台风误差更大;更有,根据单一的台风路径和单族的风暴潮数值预报模式并不能保证获得可靠的风暴潮预报结果。考虑多重网格法原理具有在疏密不同的网格层上进行迭代以达到平滑不同频率的误差分量,使得计算快速收敛,精度提高的特性。在前期研究基础上基于业务化高分辨率(结构网格/有限差分算法)和精细化(非结构网格/有限元算法)台风风暴潮集合数值预报模型构建多模型台风风暴潮集合数值预报系统。采用"非同族"模型进行集合预报很大程度上降低了误差相似遗传的可能性。应用该方法对典型台风风暴潮过程进行了试应用,试报结果表明:该方法对风暴潮增、减水预报效果高于单一集合预报,具有一定的应用前景。

关键词：台风暴潮异模式集合数值预报多重网格法

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越洋海啸的数值模拟及其对我国的影响分析

海洋学报 2012年第2期34卷 39-47页

作者：王培涛于福江赵联大刘秋兴国家海洋环境预报中心北京100081

简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海... 详细信息

简要介绍了地震海啸产生的物理机制、海啸波在大洋中的传播特性以及海啸所具有的超强破坏力可能引发的巨大灾害;概述了全球地震海啸发生的频率和太平洋区域历史海啸的时空分布;整理分析了我国沿海发生海啸的频次和空间分布。针对越洋海啸传播的特点,采用基于波浪追逐原理和自适应网格加密技术的海啸数值模型对1960智利海啸进行了数值模拟,将模拟的结果与历史记录进行了对比,验证了模型的可靠性。通过对数值模拟结果的分析,初步讨论了我国沿海地区越洋海啸的危险性,并定量阐述了越洋海啸对我国各海区的影响。

关键词：越洋海啸数值模拟影响分析自适应网格加密技术

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基于德玛顿干旱指数的胶东半岛干旱分析

农学学报 2016年第5期6卷 73-81页

作者：王冰林修栋王培涛任可烟台市气象局山东烟台264003 石岛气象台山东威海264309 滨州市气象局山东滨州256600 莱州市气象局山东烟台261400

本研究为加强对胶东半岛干旱的研究,为地方制定抗旱减灾政策提供参考,减轻干旱、旱灾带来的影响,根据胶东半岛24个气象观测站1971—2012年的气温及降水资料,对该区域的气温和降水变化趋势进行统计分析,然后利用德玛顿干旱指数对胶东半... 详细信息

本研究为加强对胶东半岛干旱的研究,为地方制定抗旱减灾政策提供参考,减轻干旱、旱灾带来的影响,根据胶东半岛24个气象观测站1971—2012年的气温及降水资料,对该区域的气温和降水变化趋势进行统计分析,然后利用德玛顿干旱指数对胶东半岛的干旱进行评估。研究发现,胶东半岛的年及四季的平均气温呈明显上升趋势;降水量变化不明显,春季和夏季呈增加趋势,秋季和冬季呈减少趋势,增加和减少的幅度相当。以此导致了未来中旱发生次数将增加,重旱发生次数将减少。德玛顿干旱指数在一定程度上能够较好地描述胶东半岛的干旱,但对某些情况把握不佳。

关键词：德玛顿干旱指数胶东半岛干旱气温降水统计分析