检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：地球科学 2018年第6期48卷 692-704页

作者：黄科王东晓王卫强谢强陈举陈玲舫陈更新热带海洋环境国家重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州510301 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361005 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛海洋科学与技术国家实验室青岛266237 中国科学院深海科学与工程研究所三亚572000

热带印度洋环流是由赤道环流体系、近赤道海域及边缘海环流和涡旋构成的有机整体,其动力调整过程受到印度季风和印度洋偶极子(IOD)驱动,具有复杂的多尺度变异特征.本文总结了近年来中国科学院南海海洋研究所在热带印度洋开展的大面积水... 详细信息

热带印度洋环流是由赤道环流体系、近赤道海域及边缘海环流和涡旋构成的有机整体,其动力调整过程受到印度季风和印度洋偶极子(IOD)驱动,具有复杂的多尺度变异特征.本文总结了近年来中国科学院南海海洋研究所在热带印度洋开展的大面积水文观测和数值模拟研究成果,其初步揭示了热带印度洋环流的多尺度演变特征及其控制机理.研究表明:(1)赤道风场直接驱动的开尔文波和罗斯贝波及赤道印度洋东边界反射的罗斯贝波调控着赤道潜流(EUC)和赤道中层流(EIC)的形成和演变;(2)赤道风生动力过程是东印度洋上升流温跃层年际变异的主要控制因素;(3)赤道波动将大量能量以沿岸开尔文波和辐射自由罗斯贝波的形式输送至孟加拉湾,调制该海域环流和涡旋的变异特征.本文亦探讨了动量平衡和海盆共振对赤道环流体系变异的可能影响,以及赤道风场通过风生动力过程调控东印度洋上升流演变时间等尚未解决的问题.文中介绍了中国科学院南海海洋研究所通过国际合作推动印度洋联合调查计划,为更好服务于热带印度洋环流多尺度变率研究,保障海上丝路沿线国家海洋环境安全提供充足的数据和科研储备.

关键词：赤道潜流赤道中层流东印度洋上升流孟加拉湾环流多尺度变率赤道动力学观测和模拟

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三种再分析气温数据在浙江周边岛屿的适用性评估

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海洋科学进展 2018年第4期36卷 499-511页

作者：宋亚娟宋振亚秦渭华魏永杰国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 国家海洋局东海海洋环境调查勘察中心上海200137 宁波海洋环境监测中心站浙江宁波315012

由于海岛资料相对匮乏,对其气象条件的分析工作较为零散,对海岛气候分布特征尚缺乏清晰的认识。本文利用浙江及周边岛屿26个站点的观测资料,通过均值、标准差和相关系数等统计方法定量评估了NCEP/NCAR-Reanalysis 1(NCEP-1),ERA-Interim... 详细信息

由于海岛资料相对匮乏,对其气象条件的分析工作较为零散,对海岛气候分布特征尚缺乏清晰的认识。本文利用浙江及周边岛屿26个站点的观测资料,通过均值、标准差和相关系数等统计方法定量评估了NCEP/NCAR-Reanalysis 1(NCEP-1),ERA-Interim和JRA-55三种再分析气温数据在浙江周边海岛的可信度。结果表明:3种再分析数据均能够重现近地面气温的年循环特征,但再分析数据得到的冬季气温偏高,而在夏季,NCEP-1相对于其他2种再分析数据重构的气温显著偏低。从相关系数、标准偏差等多个统计指标来看,ERA-Interim再分析数据对浙江周边岛屿气温的再现能力较好。积温的分析结果表明,基于ERA-Interim计算的26个测站的平均积温和标准差分别为5 818和498℃,与实测5 728和324℃最为接近,JRA-55的平均积温偏差最大,NCEP-1标准差偏差最大。从26个测站积温的空间分布来看,基于ERA-Interim得到的积温空间分布基本上重现了浙江周边岛屿积温带受纬度和海陆分布影响的特征;JRA-55再分析数据次之,因三门健跳至岱山的部分海岛上积温比实测资料偏高,从而导致积温南北分布与实测不一致;而NCEP-1存在明显的偏差,在27°～28°N区积温偏低,在29°～30°N区积温却偏高,甚至超过了6 000℃,这使得根据NCEP-1得到的积温带南北分布与实测差别较大。整体而言,针对气温的分析研究,ERA-Interim再分析数据对浙江周边岛屿地区具有较好的适用性,可以作为地表温度的替代数据。

关键词：浙江海岛气温再分析数据积温

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基于GIS实现湿陷作用对海岸带黄土微结构的影响研究

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海洋科学进展 2018年第3期36卷 423-434页

作者：徐璐孙永福刘绍文张伟朋南京大学海岸与海岛开发教育部重点实验室江苏南京210023 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

海岸带黄土与内陆黄土相比具有显著特殊性,是我国黄土的另一种重要组成类型。以环渤海海岸带黄土为研究对象,获取4处典型海岸带黄土场地湿陷前、后扫描电镜图像,利用GIS提供的图像分析工具并结合三维分析模块对所获取的微结构图像进行研... 详细信息

海岸带黄土与内陆黄土相比具有显著特殊性,是我国黄土的另一种重要组成类型。以环渤海海岸带黄土为研究对象,获取4处典型海岸带黄土场地湿陷前、后扫描电镜图像,利用GIS提供的图像分析工具并结合三维分析模块对所获取的微结构图像进行研究,通过对样品SEM图像定性分析,发现颗粒间接触关系,由原状样的架空接触为主,逐渐转向湿陷样的镶嵌接触为主。获取了试样二维及三维形态下颗粒及孔隙的面积、周长、体积、等效直径等微观结构参数,定量分析了黄土湿陷前后土样中大、中、小、微孔隙的数量和面积变化。结论表明:湿陷后孔隙总数量增加,大中孔隙数量及面积显著减少,小孔隙数量及面积显著增加,微孔隙变化幅度较小,表明大、中孔隙的存在是海岸带黄土产生湿陷的主要原因。湿陷后孔隙的分形维数增加,说明湿陷作用增大了海岸带黄土土体孔隙形态的复杂程度。为定量研究黄土湿陷性的微结构影响效应做了有益的探索。

关键词：海岸带黄土湿陷性微观结构 GIS 扫描电子显微镜

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卡里马塔海峡贯穿流与印尼贯穿流的相互作用

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 197-209页

作者：李淑江徐腾飞孙俊川杨丽娜滕飞王冠琳王永刚自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 广东海洋大学广东湛江524088 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)南海资源大数据中心广东湛江524088

卡里马塔海峡贯穿流将中国南海的低盐水输运到爪哇海,与印度尼西亚贯穿流(印尼贯穿流)携带的西太平洋高盐水在印度尼西亚海(印尼海)交汇,二者通过混合、浮力强迫等过程相互作用。这改变了印度尼西亚海的水体热盐性质,影响局地海气交换... 详细信息

卡里马塔海峡贯穿流将中国南海的低盐水输运到爪哇海,与印度尼西亚贯穿流(印尼贯穿流)携带的西太平洋高盐水在印度尼西亚海(印尼海)交汇,二者通过混合、浮力强迫等过程相互作用。这改变了印度尼西亚海的水体热盐性质,影响局地海气交换和热带太平洋-印度洋之间的热盐交换。依据卡里马塔海峡、龙目海峡和望加锡海峡的实测表层海流数据,采用被动示踪法和数值模拟诊断实验,分析并研究了2支海流在季节尺度上的相关关系及其相互作用。观测结果表明,卡里马塔海峡贯穿流与印尼贯穿流的表层流季节变化存在负相关,且超前1个月达到相关系数最大值,其中印尼贯穿流下游的龙目海峡表层流与卡里马塔海峡贯穿流关系更密切。被动示踪结果显示,卡里马塔海峡释放的示踪粒子主要向南流入爪哇海,然后经巽他海峡、龙目海峡及班达海方向流出,但很难进入到望加锡海峡北部;望加锡海峡释放的表层示踪粒子主要经龙目海峡和班达海流入印度洋,但无法进入到爪哇海及卡里马塔海峡。数值诊断实验结果表明,卡里马塔海峡贯穿流在冬季阻挡了印尼贯穿流表层海水的南下,从而使其表层流产生明显的季节变化;而望加锡海峡贯穿流对卡里马塔海峡贯穿流的影响较小。在季节尺度上,卡里马塔海峡贯穿流对印尼贯穿流尤其是表层流,有着重要影响,但印尼贯穿流对卡里马塔海峡贯穿流的影响较小。

关键词：卡里马塔海峡贯穿流印尼贯穿流被动示踪法数值模拟

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K叉树地址的模糊匹配研究与实现

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测绘通报 2018年第9期 126-129,155页

作者：李新放宋转玲陈学业贺彪刘海行国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 深圳市数字城市工程研究中心广东深圳518040

在数字城市信息资源的集成和融合中,地名地址匹配是一项非常关键的基础技术。由于中文语义和地名地址描述的复杂性,中文地址的匹配比英文要复杂得多,基于海量中文地址数据进行准确分词,实现快速高效的地址匹配是城市数据集成融合的关键... 详细信息

在数字城市信息资源的集成和融合中,地名地址匹配是一项非常关键的基础技术。由于中文语义和地名地址描述的复杂性,中文地址的匹配比英文要复杂得多,基于海量中文地址数据进行准确分词,实现快速高效的地址匹配是城市数据集成融合的关键问题。本文在对现有地址编码及分词技术研究的基础上,通过一种基于规则和统计的组合方法来实现中文地址分词,并且使用K叉树的结构实现对中文地址的存储,提高了中文地址匹配查询的准确度和效率。基于预处理后的10 000个深圳市地址数据,通过开发原型系统对该方法进行了比较测试,验证了该方法的有效性。

关键词：地址匹配分词模糊匹配 K叉树

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海量数据驱动下的高分辨率海洋数值模式发展与展望

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海洋科学进展 2019年第2期37卷 161-170页

作者：宋振亚刘卫国刘鑫苏天赟刘海行尹训强自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 山东大学软件学院山东济南250101 无锡江南计算技术研究所江苏无锡214083

海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型,也是海洋与气候研究、预测的核心工具。随着海洋观测的不断投入与积累、对海洋认识的不断深入,特别是在高性能计算技术的支撑下,海洋数值模式已有了长足进步,正朝着高分辨率和多... 详细信息

海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型,也是海洋与气候研究、预测的核心工具。随着海洋观测的不断投入与积累、对海洋认识的不断深入,特别是在高性能计算技术的支撑下,海洋数值模式已有了长足进步,正朝着高分辨率和多物理过程的方向发展。随着分辨率的提高、物理过程的细化,海洋数值模式的发展面临着多个方面的挑战。当前,海洋数据数量和种类不断增多,同时超级计算机、高性能计算和深度学习等技术的快速发展,为海洋数值模式的突破提供了机遇与挑战。本研究回顾了海洋数值模式的发展现状,梳理和分析了其发展中遇到的大规模高效并行计算和参数优化这两个关键问题,探讨和展望了当前海量数据驱动下海洋数值模式的发展趋势。提出计算负载均衡、计算与I/O重叠的并行流水线设计以及降低全局交换的算法改进是当前突破高分辨率海洋模式大规模高效并行效率的关键。从海洋科学、高性能计算以及深度学习深度交叉融合的角度,提出了实现海洋科学与深度学习相结合的6个途径,在此基础上,探讨了基于深度学习的参数化优化可能实现的途径。

关键词：海洋数值模式海量数据物理参数优化高分辨率深度学习高性能计算

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基于LIC的海流动态模拟与可视化

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海洋通报 2019年第2期38卷 179-185页

作者：刘振东刘海行苏天赟贾贞李新放自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 空天地海一体化大数据应用技术国家工程实验室海洋大数据研究与应用中心山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

线积分卷积(LIC)方法是一种针对矢量场数据的可视化技术,本文主要研究了LIC方法应用于海洋流场的可视化质量改进问题。主要包括以下几点改进:根据海流运动方向改变稀疏背景噪声的指向以使流线变得更加细长明亮;针对稀疏噪声中海流变化... 详细信息

线积分卷积(LIC)方法是一种针对矢量场数据的可视化技术,本文主要研究了LIC方法应用于海洋流场的可视化质量改进问题。主要包括以下几点改进:根据海流运动方向改变稀疏背景噪声的指向以使流线变得更加细长明亮;针对稀疏噪声中海流变化剧烈的区域流线会出现分叉的问题,采用忽略稀疏背景噪声流线追踪时非主流线部分的纹理点的积分计算方法来解决此问题,同时可以省去不必要纹理点的积分计算的开支,加快显示速度;采用赋予海流随机的初始相位的方法来解决稀疏噪声循环动画突兀的问题;通过流线的运动速度快慢或者流线的颜色来表示海流速度大小;通过对海流数据进行插值并改善边界流线追踪条件的方法可形成完整细致的全球海流图像。实验结果表明,该方法可以生成纹理对比强烈、细节清晰、动画连贯的高质量海流运动图像,具有良好的可视化效果。

关键词：线积分卷积海流数据可视化稀疏噪声

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进入中国南海的黑潮脱落中尺度涡的特征——基于OFES模式数据

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 231-240页

作者：王鼎琦方国洪徐腾飞邱婷中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061 国家海洋局东海预报中心上海200136

自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用。基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及... 详细信息

自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用。基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及其温盐流三维结构,并与卫星观测结果进行对比分析。OFES模式的海表面高度数据和卫星高度计数据的统计结果都表明气旋式脱落涡旋(脱落冷涡)绝大部分在黑潮西侧边缘生成,反气旋式脱落涡旋(脱落暖涡)则大部分在黑潮控制区(包括黑潮流套区)生成,脱落暖涡的数量远多于脱落冷涡的。OFES模式数据得到的脱落涡旋个数和出现频率较卫星观测结果要明显偏低。此外,由OFES模式数据得到的脱落涡旋三维结构表明,黑潮控制区和黑潮西侧边缘生成的脱落冷涡的流场垂向影响深度差异较大,而脱落暖涡的流场垂向影响深度一般达水深1000 m以深,脱落涡旋的位势温度的垂向影响深度与该涡的流场垂向影响深度相当,其盐度的垂向影响深度则较浅;脱落涡旋的温盐结构受黑潮的影响较大。

关键词：脱落涡旋中国南海黑潮 OFES(OGCM for the Earth Simulator)

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基于相干多普勒激光雷达的飞机尾涡观测

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光学学报 2021年第9期41卷 1-18页

作者：王筱晔吴松华刘晓英尹嘉萍潘卫军王玄中国海洋大学信息科学与工程学院海洋技术系山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100 青岛镭测创芯科技有限公司山东青岛266100 中国民用航空飞行学院空中交通管理学院四川广汉618307

相干多普勒激光雷达(Coherent Doppler Lidar,CDL)凭借高精度、高时空分辨率等优势已成为晴空尾涡探测的主要手段。为了提高飞机尾涡观测效率并实现数据的快速处理和实时显示,基于2018年在四川开展的尾涡观测实验,提出了一种基于CDL频... 详细信息

相干多普勒激光雷达(Coherent Doppler Lidar,CDL)凭借高精度、高时空分辨率等优势已成为晴空尾涡探测的主要手段。为了提高飞机尾涡观测效率并实现数据的快速处理和实时显示,基于2018年在四川开展的尾涡观测实验,提出了一种基于CDL频谱宽度和径向风速的尾涡快速识别方法,并基于此方法分析了典型机型的尾涡演化过程。结果表明,不同机型的尾涡演化趋势相似,均在距地面约50 m处产生并向下、向外扩散,尾涡环量逐渐减小,但由于近地面效应的影响,会伴有短时间环量增加现象。随着飞机重量和翼展的减小,尾涡的耗散时间缩短,左右涡初始涡核的间距减小,频谱宽度融合现象更明显,该现象消失所历经的时间增加。

关键词：大气光学激光雷达航空安全飞机尾涡快速识别与演化

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水下滑翔机中尺度过程空间采样运动仿真

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水下无人系统学报 2022年第4期30卷 474-484,513页

作者：秦悦王冠琳官晟王岩峰丁军航青岛大学自动化学院山东青岛266071 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 山东省海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237 山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071

海洋中尺度过程包括涡旋、锋面和内波等现象,是海洋中一类重要的动力过程,在全球气候变化、海洋能量热量和物质输送过程中起着重要作用。对此类过程的观测与研究,在海洋资源勘测、海洋生物探索以及军事等领域也有着较为重要的现实意义... 详细信息

海洋中尺度过程包括涡旋、锋面和内波等现象,是海洋中一类重要的动力过程,在全球气候变化、海洋能量热量和物质输送过程中起着重要作用。对此类过程的观测与研究,在海洋资源勘测、海洋生物探索以及军事等领域也有着较为重要的现实意义。水下滑翔机已成为近年来观测中尺度过程的重要工具之一。文中以海燕-Ⅱ自主式无人水下滑翔机作为研究对象,首先,根据动量和角动量定理建立了其六自由度动力学模型;然后,利用Simulink仿真对该模型进行了验证,由仿真结果可知,所提出的动力学模型能够较好地实现运动仿真;最后,针对几种中尺度过程不同的探测要求,设计了水下滑翔机的运动方案,并进行了空间采样运动的仿真,仿真结果可为日后实际观测应用提供参考和优化参数。

关键词：水下滑翔机中尺度过程海燕-Ⅱ 空间采样运动仿真

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