Application of new parameterizations of gas transfer velocity and their impact on regional and global marine CO2 budgets

One of the dominant sources of uncertainty in the calculation of air–sea flux of carbon dioxide on a global scale originates from the various parameterizations of the gas transfer velocity, k, that are in use. Whilst it is undisputed that most of these parameterizations have shortcomings and neglect processes which influence air–sea gas exchange and do not scale with wind speed alone, there is no general agreement about their relative accuracy.The most widely used parameterizations are based on non-linear functions of wind speed and, to a lesser extent, on sea surface temperature and salinity. Processes such as surface film damping and whitecapping are known to have an effect on air–sea exchange. More recently published parameterizations use friction velocity, sea surface roughness, and significant wave height. These new parameters can account to some extent for processes such as film damping and whitecapping and could potentially explain the spread of wind-speed based transfer velocities published in the literature.We combine some of the principles of two recently published k parameterizations [Glover, D.M., Frew, N.M., McCue, S.J. and Bock, E.J., 2002. A multiyear time series of global gas transfer velocity from the TOPEX dual frequency, normalized radar backscatter algorithm. In: Donelan, M.A., Drennan, W.M., Saltzman, E.S., and Wanninkhof, R. (Eds.), Gas Transfer at Water Surfaces, Geophys. Monograph 127. AGU,Washington, DC, 325–331; Woolf, D.K., 2005. Parameterization of gas transfer velocities and sea-state dependent wave breaking. Tellus, 57B: 87–94] to calculate k as the sum of a linear function of total mean square slope of the sea surface and a wave breaking parameter. This separates contributions from direct and bubble-mediated gas transfer as suggested by Woolf [Woolf, D.K., 2005. Parameterization of gas transfer velocities and sea-state dependent wave breaking. Tellus, 57B: 87–94] and allows us to quantify contributions from these two processes independently.We then apply our parameterization to a monthly TOPEX altimeter gridded 1.5° × 1.5° data set and compare our results to transfer velocities calculated using the popular wind-based k parameterizations by Wanninkhof [Wanninkhof, R., 1992. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean. J. Geophys. Res., 97: 7373–7382.] and Wanninkhof and McGillis [Wanninkhof, R. and McGillis, W., 1999. A cubic relationship between air−sea CO2 exchange and wind speed. Geophys. Res. Lett., 26(13): 1889–1892]. We show that despite good agreement of the globally averaged transfer velocities, global and regional fluxes differ by up to 100%. These discrepancies are a result of different spatio-temporal distributions of the processes involved in the parameterizations of k, indicating the importance of wave field parameters and a need for further validation.     

船舶舵鳍联合减摇模糊变结构控制研究

分析了船舶运动的非线性模型,根据实际情况进行假设,得到了船舶舵鳍联合减摇控制系统的状态方程,把非线性船舶舵鳍联合控制模型转化为可控正则型;将船舶运动模型看作是由横摇、艏摇、横荡3个子系统构成的大系统,进行了舵鳍联合控制,设计了舵鳍联合控制器和分散非线性变结构控制器,为了改善控制的品质,又进一步提出了模糊趋近律变结构控制的方法,最后针对减摇控制器进行了MATLAB仿真研究。仿真结果表明:舵鳍联合控制器能够很好的抑制船舶的横摇和艏摇,并能尽可能的减小横荡。     

钦州湾湾口填海对茅尾海水交换能力的影响

以溶解态的保守物质作为示踪剂,建立茅尾海水交换平面二维数学模型,采用开边界污染物浓度梯度与内侧一致假定考虑了边界污染物回归,计算分析了钦州湾湾口两侧大范围填海工程对茅尾海纳潮量和水体半交换周期的影响情况。研究表明：龙门海峡通道顺畅是维持茅尾海纳潮量的关键因素,湾口宽度保持9.4 km以上茅尾海内纳潮量和水体半交换周期基本不受湾口填海工程影响。     

基于VHDL有限状态机的交通信号灯控制系统设计

交叉路口交通灯控制的现状,对交通顺畅十分重要.以可编程逻辑器件(CPLD)为核心,应用VDHL语言和有限状态机的方法设计交通信号灯控制系统,在MAX+PLUS Ⅱ环境下进行了仿真实验,结果显示该设计符合设计要求,通过实验,验证了设计的正确性.     

基于视觉识别的线控制动压力滑模控制

制动安全是车辆主动安全的关键技术之一.制动决策和执行器控制是影响线控制动系统性能的两个主要因素.路面自适应性和控制器鲁棒性分别对制动决策和执行器控制有着重要影响,制约着线控制动系统的发展.本文中以一种液压调控的线控制动系统为基础,针对路面自适应性和控制器鲁棒性问题,提出一种双层结构的制动系统控制器,上层采用计算机视觉的...     

城市地下道路入口智能控制系统设置及技术研究

当前城市地下道路建设越来越多,在城市交通体系中承担着重要作用,然而在水淹、火灾等紧急情况下,因未及时管控地下道路车辆而造成人员伤亡、财产损失的问题也时有发生,地下道路的运行安全面临挑战。通过对地下道路入口控制方法、总体方案、设备要求等开展研究,提出地下道路关闭多级预警、建立物理拦截需求和安全高效的控制系统等建议。通过文献、需求调研、技术比选验证,提出了包含物理控制设施、车道信号灯、交通感知设施、信息发布设施、声光警示设施的地下道路入口智能控制系统、控制流程及其主要的技术要求等方案,并结合广州南沙横沥岛尖地下环路的实例开展了方案设计和工程应用。研究提出的地下道路入口智能控制系统可以提升紧急工况下地下道路入口的交通控制效率,提升地下道路安全水平。     

磁流变半主动悬架研究及实车试验分析

针对车辆半主动悬架系统的整车协调控制,通过悬架动力学模型分析了耦合量的影响,提出了一种主从控制方法.基于自行研制的并联常通孔式磁流变减振器和控制系统开展了实车道路试验.在越野路行驶时,驾驶员坐垫处的加权加速度降低了13.8％～42.6％,车身俯仰角速度降低了21.1％～53.7％;蛇行试验中车身侧倾角速度、角度分别平均...     

市政排水系统厂站网一体化调度应用

随着城市化进程的加速,城市排水系统的运行面临着越来越大的挑战。传统的排水系统管理模式存在调度决策支撑不足、效率较低等问题,无法满足现代排水系统精细化管理的需求。探索排水系统厂站网一体化调度模式,对于提高排水系统实际运行效率和管理水平具有重要意义。对上海市某片区市政排水系统厂站网一体化调度应用进行研究,搭建厂站网一体化调度平台,集成排水设施基础数据、物联感知监测数据以及水雨情气象数据数据库,以污水管网干线模型为计算引擎,实现排水运行日常监管、一体化调度支持实际应用等功能,为排水系统高效平稳运行提供支撑。     

地铁列车逻辑控制电路安全服役技术应用研究

为克服传统地铁列车继电器控制电路高故障率和无记录功能等诸多缺陷,提出了基于新型二乘二取二技术的无触点逻辑控制方案.完成了系统架构设计包括热备冗余、网络通信、故障诊断、日志分析等功能.针对既有地铁列车进行了控制电路技术方案设计和施工改造,首先在分析原有控制回路原理的基础上,完成无触点逻辑控制单元替代继电器点位设计;然后综...     

串联混合动力汽车功率跟随控制模式的实现

以电动汽车仿真软件ADVISOR为基础,根据混合动力汽车的不同工况,分析和建立了串联混合动力电动汽车的一种控制模式——功率跟随控制模式。并且详细分析了功率跟随控制模式在ADVISOR软件中的实现方法。