检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋湖沼通报 2024年第1期46卷 38-46页

作者：李卓敏管磊中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572024 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

北极区域的海表温度(Sea Surface Temperature,SST)可以控制海冰增长、冰雪消融和表面大气能量交换,全球的温度变化及趋势在北极存在放大现象,因此北极海温的监测对于全球气候变化监测十分重要。卫星传感器热红外通道亮温数据可用于反... 详细信息

北极区域的海表温度(Sea Surface Temperature,SST)可以控制海冰增长、冰雪消融和表面大气能量交换,全球的温度变化及趋势在北极存在放大现象,因此北极海温的监测对于全球气候变化监测十分重要。卫星传感器热红外通道亮温数据可用于反演海表温度,其精度对于海表温度的精度有着至关重要的作用。本文以北极为研究区域,对搭载在FY-3C卫星上的可见光红外扫描辐射计(Visible and Infrared Scanning Radiometer,VIRR)热红外通道(11μm、12μm通道)定标精度进行评估,参考传感器为中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)。由于VIRR与MODIS的光谱响应有所不同,本文使用大气辐射传递模型MODTRAN(MODerate resolution atmospheric TRANsmission)进行VIRR和MODIS模拟亮温的计算,将海表参数和大气参数、海表发射率、卫星天顶角、VIRR和MODIS两通道对应的光谱响应曲线分别输入MODTRAN得到VIRR和MODIS两通道的模拟亮温,进而得到VIRR和MODIS 11μm、12μm通道光谱差异。根据VIRR和MODIS两通道观测亮温之差和光谱差异计算两者的实际差值,即二重差分值,得到白天11μm通道平均偏差为-0.41 K,标准偏差为0.26 K,12μm通道平均偏差为-0.47 K,标准偏差为0.30 K;夜间11μm通道平均偏差为-0.35 K,标准偏差为0.21 K,12μm通道平均偏差为-0.44 K,标准偏差为0.22 K。表明在北极区域VIRR热红外通道的定标精度较高。

关键词： VIRR MODIS 热红外通道大气辐射传递模拟

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CALIOP反演海洋颗粒物后向散射方法

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大气与环境光学学报 2019年第5期14卷 367-373页

作者：于素真吴东中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 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266200

云和气溶胶探测激光雷达(Cloud-aerosol lidar with orthogonal polarization,CALIOP)能够发射532 nm和1064 nm两种波长激光脉冲,主要用于大气中云和气溶胶的探测.532 nm激光脉冲在海洋表面有很好的穿透性,能获得海表以下的后向散射信号... 详细信息

云和气溶胶探测激光雷达(Cloud-aerosol lidar with orthogonal polarization,CALIOP)能够发射532 nm和1064 nm两种波长激光脉冲,主要用于大气中云和气溶胶的探测.532 nm激光脉冲在海洋表面有很好的穿透性,能获得海表以下的后向散射信号.利用CALIOP数据对直接提取水下信号和瞬态响应校正提取水下信号两种方法进行对比研究.首先,反演得到海洋次表层水下信号,进而反演海洋颗粒物后向散射,并与中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)反演的颗粒物后向散射进行对比.颗粒物后向散射差值的均值分别为0.0035、0.0027;标准偏差分别为0.4004、0.0042.表明校正方法反演的颗粒物后向散射与MODIS反演颗粒物后向散射更为接近.

关键词： CALIOP 颗粒物后向散射 MODIS 海洋次表层信号

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基于水下滑翔机观测数据的白令海海盆区域温度及溶解氧特征分析

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海洋科学进展 2021年第3期39卷 355-363页

作者：杨绍琼李逸铭陈红霞牛文栋马伟何琰兰世泉天津大学机械工程学院机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300350 天津大学青岛海洋技术研究院山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋观测与探测联合实验室山东青岛266237 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266237

基于2019年夏季中国第十次北极科学考察(“十北”科考)中“海燕”水下滑翔机观测的温度和溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)数据,对白令海海盆区水团分类,及其温度和溶解氧分布特征进行了分析研究。结果表明:北极白令海海盆区水体一般由温度... 详细信息

基于2019年夏季中国第十次北极科学考察(“十北”科考)中“海燕”水下滑翔机观测的温度和溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)数据,对白令海海盆区水团分类,及其温度和溶解氧分布特征进行了分析研究。结果表明:北极白令海海盆区水体一般由温度差异较为明显的上层水,中层水和深层水组成,其温度水平分布具有东高西低的特点,且随着深度的增加,水平温差逐渐减小。白令海上层水位于50 m以浅的位置,在约30~50 m深度处存在强温跃层,温跃层自西向东深度略有增加,且厚度不均匀,跃层强度约为0.31℃/m;白令海中层水位于50~250 m深度处,主要为冬季残留水,中层冬季残留水分布具有一定地区性差异,在此位置存在温度最小值,约为2.7℃;白令海深层水水体较稳定,温度随深度缓慢降低。对比垂直断面温度特征和溶解氧特征可知,白令海中层冬季残留水溶解氧含量较高,高于上层水团;在中层水与深层水之间存在氧跃层,氧含量从250μmol/L快速下降至50μmol/L,并随着深度的增加,在1000 m深处降至20μmol/L。

关键词：中国第十次北极科学考察白令海水下滑翔机温度溶解氧(DO)

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天文大潮对南海北部浮游动物生物量的影响

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海洋科学进展 2023年第1期41卷 123-134页

作者：刘明东杨光兵熊学军陈亮宫庆龙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 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

基于2020年8月至11月在南海北部获取的声学多普勒流速剖面仪观测数据,利用后向散射强度数据估算得到相对体积散射强度并用其表征浮游动物生物量的相对大小,对相对体积散射强度的半月变化与具有半月周期的潮流动能进行相关性分析,进而分... 详细信息

基于2020年8月至11月在南海北部获取的声学多普勒流速剖面仪观测数据,利用后向散射强度数据估算得到相对体积散射强度并用其表征浮游动物生物量的相对大小,对相对体积散射强度的半月变化与具有半月周期的潮流动能进行相关性分析,进而分析天文大潮对声学估算的浮游动物生物量的影响。结果表明:半月周期的相对体积散射强度与潮流动能之间呈负相关关系,即天文大潮时,潮流动能较强,水体相对体积散射强度较低,浮游动物生物量则较小,天文小潮时则情况相反。初步推测其原因为:天文大潮时,强潮流一方面导致浮游动物生存环境恶化,使其生物量下降,另一方面也改变了浮游动物垂直迁移特性,浮游动物迁移到近海底处使其难以被观测。

关键词：天文大潮南海北部浮游动物生物量半月变化昼夜垂直迁移

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基于信息流理论的因果分析在辨析大西洋多年代际振荡物理机制中的应用

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大气科学 2019年第5期43卷 1081-1094页

作者：宫湛秋孙诚李建平冯娟谢飞杨韵薛佳庆北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室和全球变化与地球系统科学研究院北京100875 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青岛266237 中国科学院大气物理研究所北京100029

大西洋多年代际振荡(AMO)是指发生在北大西洋的海表温度(SST)冷暖异常多年代际(50~80年)振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流(AMOC)及其对应的海洋动力过程(经向热量输运)的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫... 详细信息

大西洋多年代际振荡(AMO)是指发生在北大西洋的海表温度(SST)冷暖异常多年代际(50~80年)振荡的现象。通常AMO被认为是受大西洋经向翻转环流(AMOC)及其对应的海洋动力过程(经向热量输运)的影响。近年来有观点认为,AMO是大气随机热力强迫的产物,大气主导了海气间的热量交换进而影响AMO。弄清AMO和北大西洋海表热通量的因果关系是辨析AMO动力和热力驱动机制的关键。本文利用基于信息流理论的因果分析方法,研究了1880年以来观测的AMO与北大西洋海表热通量间的因果关系。结果表明,在多年代际尺度上,从AMO到海表热通量的信息流要远大于二者相反方向的信息流,这说明AMO是北大西洋海表热通量异常的因,海洋主导了海气间的热量交换。大气随机热力强迫机制无法解释AMO与热通量两者因果分析的结果。对泛大西洋地区的陆地气温和AMO指数进行分析,进一步表明由于海洋主导了海气热量交换,AMO的海温异常加热/冷却控制了绝大多数地区气温的多年代际变化。利用海温驱动的大气环流模式的模拟结果验证了AMO的海温异常对周边陆地气温强迫作用。本文的结果为辨析AMO的动力和热力驱动机制提供了新线索,进一步表明AMO并非是大气随机热力强迫的产物,海洋环流可能是AMO的主要驱动因子。

关键词： AMO(大西洋多年代际振荡) 信息流因果关系热通量陆地气温距平

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应用Attention-LSTM算法预测赤道太平洋浮标观测站位海表温度的方法

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海洋科学进展 2023年第2期41卷 207-219页

作者：邱钰丁军航徐腾飞官晟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 山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071 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

ENSO(El Nino/Southern Oscillation)是发生在赤道东太平洋海域重要的海气耦合现象,在全球气候变化中起着重要作用。当热带太平洋东部的海表温度(Sea Surface Temperature,SST)出现连续5个月以上的异常升温/降温现象,就会产生厄尔尼诺现... 详细信息

ENSO(El Nino/Southern Oscillation)是发生在赤道东太平洋海域重要的海气耦合现象,在全球气候变化中起着重要作用。当热带太平洋东部的海表温度(Sea Surface Temperature,SST)出现连续5个月以上的异常升温/降温现象,就会产生厄尔尼诺现象/拉尼娜现象。因此,研究和预测这一区域的SST动态具有重要的科学意义。本文采用输入层附加Attention机制的长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络(Attention-LSTM)模型,对多时段、多站位的热带太平洋观测浮标站位获取的厄尔尼诺年和拉尼娜年的SST数据进行一年的预测。研究发现:实验站位SST预测中,LSTM算法的均方误差在0.5℃左右,而Attention-LSTM算法的均方误差均不超过0.31℃,证明了Attention-LSTM算法的预测精度高于传统的LSTM模型;在发生ENSO现象年份的东太平洋海域不同站,Attention-LSTM算法对SST的春季预报障碍(Spring Predictability Barrier,SPB)现象也有一定的精度改善作用。

关键词：海表温度厄尔尼诺拉尼娜长短时记忆(LSTM) Attention机制春季预报障碍(SPB)

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日本海海域1988—2017年气旋的特征分析

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海洋科学进展 2021年第3期39卷 364-378页

作者：吕欣远刘娜杨永增孔彬何琰林丽娜王颖杰自然资源部第一海洋研究所海洋环境与数值模拟研究室山东青岛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 青岛海洋科学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 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

在ERA-Interim的平均海平面气压数据的基础上,运用气旋追踪算法和气旋密度估计算法,研究了1988—2017年期间日本海海域气旋的气候特征。首先阐述了近30 a日本海气旋频数的变化特征,并通过M-K突变检验分析了其突变特征。然后从时间和空... 详细信息

在ERA-Interim的平均海平面气压数据的基础上,运用气旋追踪算法和气旋密度估计算法,研究了1988—2017年期间日本海海域气旋的气候特征。首先阐述了近30 a日本海气旋频数的变化特征,并通过M-K突变检验分析了其突变特征。然后从时间和空间两个角度探讨了近30 a日本海气旋强度、源地密度、轨迹密度和消亡密度的特征和变化趋势。分析表明:①日本海气旋频数的长期变化趋势呈现显著的下降趋势;②日本海附近气旋频数和气旋强度均在夏季最弱;③日本海海域气旋强度异常的长期变化趋势整体呈现为不显著的上升趋势,仅在2004年发生了一次明显的由弱到强的突变;④年平均异常强度在13 hPa以上的气旋出现在日本海的范围呈现为北缩—南扩—北缩的变化特征;⑤日本海气旋年平均源地密度空间分布、轨迹密度空间分布和消亡密度空间分布在近30 a期间均主要表现为4种基本分布特征。

关键词：日本海气旋气旋追踪算法时空分布

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扫描式气溶胶激光雷达研制与观测研究

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 132-138页

作者：陈超王章军宋小全张涛杜立彬孟祥谦刘兴涛李先欣李辉庄全风王秀芬齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266100 山东省海洋监测仪器装备技术重点实验室山东青岛266100 国家海洋监测设备工程技术研究中心山东青岛266100 中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 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266100

气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等领域具有重要研究意义,是大气监测的重要要素。为了更好地研究大气气溶胶光学特性及其时空变化特征,山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了基于532 nm波长、单脉冲能量60μ... 详细信息

气溶胶在大气光学、大气辐射、大气化学、大气污染和云物理学等领域具有重要研究意义,是大气监测的重要要素。为了更好地研究大气气溶胶光学特性及其时空变化特征,山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了基于532 nm波长、单脉冲能量60μJ、可进行三维扫描测量的气溶胶激光雷达。主要介绍了激光雷达的结构设计、技术指标、探测原理、探测模式、观测实验与数据分析。通过激光雷达在青岛小麦岛海洋环境监测站的观测实验数据,分析了不同天气条件下的大气水平能见度,验证了时间-高度显示、距离-高度显示与平面-位置显示测量模式的有效性。通过多种观测模式的数据,利用Fernald方法反演了不同时刻的气溶胶消光系数,并分析了气溶胶与云光学特性的时空变化特征。探测结果表明:扫描式气溶胶激光雷达可以有效测量大气水平能见度,通过扫描系统可以获取不同方向的气溶胶性质分布特征从而扩展了其探测范围。多种探测模式相结合可以获取云、气溶胶和边界层时空变化特征。

关键词：激光雷达扫描式气溶胶能见度边界层

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西太平洋东印度洋Suomi-NPP/VIIRS海表温度印证

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2021年第8期51卷 115-122页

作者：李凝慧管磊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 中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572024 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

本文利用现场测量数据对Suomi-NPP/VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)海表温度(Sea Surface Temperature SST)数据进行印证,研究区域为80°E—118°E,10°S—23°N,时间范围为2015年5月—2018年12月,两者匹配的时间窗口为1 h,空间窗口是0.02°。印证结果显示,SST偏差位于±0.5℃范围内占比75%,位于±1℃范围内占比92%,白天的平均偏差和标准差分别为0.07和0.69℃,晚上的平均偏差和标准差分别为-0.04和0.45℃;2015年的平均偏差为-0.07℃,标准差为0.46℃,白天和晚上的匹配点数量分别为3351和4613;2016年平均偏差为0.00℃,标准差为0.61℃,白天和晚上的匹配点数量分别为3189和3911;2017年平均偏差为0.08℃,标准差为0.63℃,白天和晚上的匹配点数量分别为2191和2401;2018年平均偏差为0.08℃,标准差为0.57℃,白天和晚上的匹配点数量分别为1690和2747。通过印证结果对误差的来源和分布进行了探究,VIIRS晚上的数据质量优于白天,2015和2016年的匹配点集中在西太平洋南部和印度洋北部,2017和2018年的匹配点的集中在西太平洋南部,SST偏差有明显的季节性变化。

关键词：现场测量数据可见光红外成像辐射仪(VIIRS) 印证海表温度

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台风-涡旋相互作用研究进展

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海洋科学进展 2022年第4期40卷 755-762页

作者：王桂华卢敏孙佳复旦大学大气与海洋科学系上海200433 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室广东广州510301 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

台风轨迹和强度的预报一直备受关注,也是大气和海洋学家最为关注的科学问题之一。近些年,随着观测技术和计算机模拟的快速发展,发现海洋中尺度过程和台风有紧密的联系。本文针对该主题进行简要回顾和总结,主要侧重2个方面:①台风如何影... 详细信息

台风轨迹和强度的预报一直备受关注,也是大气和海洋学家最为关注的科学问题之一。近些年,随着观测技术和计算机模拟的快速发展,发现海洋中尺度过程和台风有紧密的联系。本文针对该主题进行简要回顾和总结,主要侧重2个方面:①台风如何影响海洋中尺度过程?强调了地转过程的重要性和高度计观测对台风影响涡旋的低估;②海洋中尺度过程如何影响台风?强调了冷暖涡的不同以及位置不同对台风强度的影响。在此基础上,探讨台风-涡旋相互作用研究中尚未解决的问题:涡旋对台风的三维响应、多涡对台风的综合效应、时间尺度匹配和海气通量等。

关键词：台风海洋涡旋地转调整相互作用

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