检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋与湖沼 2018年第3期49卷 457-470页

作者：姜锦东方国洪滕飞徐晓庆国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟重点实验室青岛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青岛266200

利用非结构三角形网格的FVCOM海洋数值模式,在其传统二维潮波方程中加入参数化的内潮耗散项和自吸-负荷潮项,计算了南海及其周边海域的M_2、S_2、K_1和O_1分潮的分布。与实测值的比较表明,引入这两项对模拟准确度的提高有明显效果。根... 详细信息

利用非结构三角形网格的FVCOM海洋数值模式,在其传统二维潮波方程中加入参数化的内潮耗散项和自吸-负荷潮项,计算了南海及其周边海域的M_2、S_2、K_1和O_1分潮的分布。与实测值的比较表明,引入这两项对模拟准确度的提高有明显效果。根据模式结果本文计算分析了研究海域的潮能输入和耗散。能量输入计算表明,能通量是潮能输入的最主要构成部分,通过吕宋海峡断面进入南海的M_2和K_1分潮能通量分别为38和29GW;半日周期的自吸-负荷潮能量输入以负值居多,而全日周期的自吸-负荷潮能量输入以正值居多,因而自吸-负荷潮减弱了南海的半日潮,并加强了南海的全日潮。引潮力的作用也减弱了半日潮而加强了全日潮,但其作用要小于自吸-负荷潮。潮能耗散的分析显示底摩擦耗散在沿岸浅水区域起主导作用,内潮耗散则主要发生在深水区域。内潮耗散的最大值出现在吕宋海峡,且位于南海之外的海峡东部的耗散量大于位于南海之内的海峡西部的耗散量。对M_2和K_1分潮吕宋海峡的内潮耗散总值分别达到16和23GW。

关键词：潮汐潮汐能量内潮耗散自吸负荷潮南海

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基于CMIP5模式与Argo观测数据的海洋有效重力势能分析

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海洋学报 2020年第5期42卷 65-76页

作者：牛凡王涛廖光洪河海大学海洋学院江苏南京210098 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

有效重力势能作为重力势能中活跃的部分,能够参与海洋能量循环。本文计算和评估了CMIP5中9个模式的全球大洋2 000 m以上积分的有效重力势能和200~500 m深度范围内的中尺度有效重力势能,并与由BOA_Argo观测数据计算的结果进行比较。分析... 详细信息

有效重力势能作为重力势能中活跃的部分,能够参与海洋能量循环。本文计算和评估了CMIP5中9个模式的全球大洋2 000 m以上积分的有效重力势能和200~500 m深度范围内的中尺度有效重力势能,并与由BOA_Argo观测数据计算的结果进行比较。分析表明,就全球大洋2 000 m以上积分的有效重力势能而言,多数模式的计算结果均大于由Argo观测数据计算的结果。通过比较有效重力势能的空间分布特征,发现在强动力活跃区(特别是黑潮、湾流、南极绕极流区),模式与观测相差较大,其差别主要来源于观测与模式中扰动密度的差异。此外,在黑潮和南大洋区域,涡动能和有效重力势能具有较高的时间相关性,而在北大西洋湾流区域,两者的相关性较低;功率谱分析显示中尺度有效重力势能与涡动能都存在显著的半年和年变化周期。

关键词：重力势能有效重力势能涡动能 CMIP5模式 Argo观测

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南极半岛周边海域水团及水交换的研究

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海洋学报 2019年第9期41卷 13-25页

作者：李亚婧李颖魏泽勋自然资源部第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟功能实验室山东青岛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

利用中国第34次南极考察于2018年1–2月在南极半岛周边海域获得的温盐、海流现场观测数据,分析了调查区域主要水团及水交换特征。结果表明,观测区域内主要存在南极表层水、绕极深层水、暖深层水、南极底层水、布兰斯菲尔德海峡底层水。... 详细信息

利用中国第34次南极考察于2018年1–2月在南极半岛周边海域获得的温盐、海流现场观测数据,分析了调查区域主要水团及水交换特征。结果表明,观测区域内主要存在南极表层水、绕极深层水、暖深层水、南极底层水、布兰斯菲尔德海峡底层水。威德尔海的暖深层水、威德尔海深层水通过南奥克尼海台东侧的奥克尼通道、布鲁斯通道和南奥克尼海台西侧的埃斯佩里兹通道进入斯科舍海,其中奥克尼通道的深层海流最强,流速最大可达0.25 m/s,密度较大的威德尔海深层水可以通过此通道进入斯科舍海;布鲁斯通道海流流速约为0.13 m/s,通过此通道的暖深层水位势温度较高;埃斯佩里兹通道海流流速约为0.10 m/s,通过此通道的暖深层水位势温度最低,威德尔海深层水密度最小。在南奥克尼海台东西两侧均观测到南向和北向的海流,但整体上来看,向北的海流和水交换更强。水体进入斯科舍海后,沿着南斯科舍海岭的北侧向西北方向流动,流速约为0.21 m/s。德雷克海峡中的南极绕极流仅有一部分向东进入斯科舍海南部海域,且受到向西流动的暖深层水、威德尔海深层水的影响,斯科舍海南部海域的绕极深层水明显比德雷克海峡中绕极深层水的高温高盐性质弱;受到南极绕极流的影响,南斯科舍海岭北侧的威德尔海深层水比南侧暖。南斯科舍海岭上的水体可能受到北侧绕极深层水、暖深层水,西侧陆架水,东侧冬季水的影响,因此海岭上水体结构较为复杂。

关键词：水团水交换南极半岛威德尔海环流

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湍流混合输运通量的数学物理描述基础——高确定性闭合的湍流二阶矩和基本特征量控制方程组

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海洋与湖沼 2017年第5期48卷 895-911页

作者：袁业立庄展鹏杨光兵国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟重点实验室青岛266061 青岛海洋科学和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

湍流,在海洋动力系统其他类运动的控制方程组中,主要以输运通量剩余项的形式出现,它是最重要的海洋混合运动主体。本文的主要研究目标是,在湍流最新研究成果及其子系统控制方程组基础上,提出高确定性的二阶矩闭合原理,导出闭合的二阶矩... 详细信息

湍流,在海洋动力系统其他类运动的控制方程组中,主要以输运通量剩余项的形式出现,它是最重要的海洋混合运动主体。本文的主要研究目标是,在湍流最新研究成果及其子系统控制方程组基础上,提出高确定性的二阶矩闭合原理,导出闭合的二阶矩和基本特征量控制方程组,建立湍流输运通量的数学物理描述基础。现有的湍流基本特征量方程组,其右端项的闭合办法实际上是非独立的。因此要么在今后的研究中引入独立的闭合办法,要么回归到湍流的现场实验分析研究,给出独立的特征量实验关系,从而有可能得到湍流混合系数的解析估计。

关键词：四子系统海洋动力系统湍流输运通量剩余量高确定性二阶矩闭合原理基本特征量理论关系基本特征量实验关系

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风力发电机振动的多普勒激光雷达遥测技术

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光学精密工程 2020年第10期28卷 2180-2191页

作者：石家祥宋小全吴松华戚一麟陈清源张凯临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 青岛镭测创芯科技有限公司山东青岛266101

为了实现对风力发电机振动的遥测,提出了一种新的风力发电机状态监测方式。利用相干多普勒激光雷达探测风力发电机的低频振动,并对遥测方法、测振频谱数据处理方法以及试验中出现的现象进行试验研究。试验分为风力发电机实测试验和固定... 详细信息

为了实现对风力发电机振动的遥测,提出了一种新的风力发电机状态监测方式。利用相干多普勒激光雷达探测风力发电机的低频振动,并对遥测方法、测振频谱数据处理方法以及试验中出现的现象进行试验研究。试验分为风力发电机实测试验和固定目标实测试验两部分首先在距离风力发电机约675 m使用多普勒激光雷达对其塔筒顶部进行扫描,记录频谱数据,利用基于离散频谱校正技术的测振频谱数据处理方法,提取风力发电机的振动状态参数;然后进行固定目标实测试验,使用相同的数据处理方式对回波信号进行处理,对激光雷达的实际误差进行评估。试验结果表明相干多普勒激光雷达对风力发电机频率为0~2.5 Hz、振动速度为0.1~3 m/s的低频振动探测效果明显,具备探测风力发电机低频振动的能力。

关键词：多普勒激光雷达风力发电机低频振动遥测试验

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基于拉格朗日拟序结构的黑潮区域海流运输结构提取和分析

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海洋学报 2020年第5期42卷 12-21页

作者：田丰林任一丹何遒陈戈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

海流的拉格朗日运动对于研究物质输送有着重要意义,拉格朗日拟序结构(LCSs)作为研究海流结构的新型方法,相比于传统欧拉方法更为客观。本文提出了一种新的计算LCSs束的方法,基于25年的平均速度场,利用变分方法计算得到黑潮区域的气候态L... 详细信息

海流的拉格朗日运动对于研究物质输送有着重要意义,拉格朗日拟序结构(LCSs)作为研究海流结构的新型方法,相比于传统欧拉方法更为客观。本文提出了一种新的计算LCSs束的方法,基于25年的平均速度场,利用变分方法计算得到黑潮区域的气候态LCSs,并通过简化合并的方法得到了气候态LCSs束,该LCSs束能够突出地显示出海流特性和运输模式,其代表的平均拉格朗日环流有很强的约束作用,且具有鲁棒性。最终我们获得了气候态下12个月份的流场结构图,揭示了月周期性拉格朗日环流规律。本文还利用虚拟粒子输运、多年浮标轨迹以及气候态温盐异常3种方法进行了验证,与拉格朗日运输模式相吻合,证明了海流拉格朗日拟序结构的准确性和可靠性。

关键词：黑潮拉格朗日拟序结构物质输运气候态

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基于SAR图像速度聚束调制的海浪反演研究

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海洋学报 2021年第12期43卷 111-121页

作者：许荞晖张彦敏王运华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

本文首先对合成孔径雷达(SAR)海浪成像中的3种调制(倾斜调制、流体力学调制与速度聚束调制)的影响进行了对比分析,结果显示:速度聚束调制对SAR图像的影响最为显著。另外,由于SAR图像中固有相干斑噪声的存在,较低波数范围的噪声难以滤除... 详细信息

本文首先对合成孔径雷达(SAR)海浪成像中的3种调制(倾斜调制、流体力学调制与速度聚束调制)的影响进行了对比分析,结果显示:速度聚束调制对SAR图像的影响最为显著。另外,由于SAR图像中固有相干斑噪声的存在,较低波数范围的噪声难以滤除或抑制,利用经典MPI方法反演海浪谱会造成低波数范围谱值偏大。基于此,本文借鉴经典MPI海浪谱反演算法,建立了基于速度聚束调制的海浪方位向斜率谱和有效波高的反演算法。通过将经典MPI方法、同极化调制法及本文算法等3种海浪反演方法所得有效波高与浮标数据进行比较,结果显示:本文方法反演得到的海浪有效波高与浮标数据获得的有效波高之间的均方误差为0.79 m,为3种方法中最小。

关键词：速度聚束调制海浪反演相干斑噪声有效波高

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2021年春季葫芦岛海陆风特征及对臭氧污染影响

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光学学报 2023年第12期43卷 214-223页

作者：杨雅雯宋小全廉文超康博识苗传海中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛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 辽宁省气象装备保障中心辽宁沈阳110166

作为一种中尺度天气现象,海陆风通过对污染物的累积与输送影响沿海地区的空气质量。2021年3月到4月,相干多普勒测风激光雷达系统架设在辽宁省葫芦岛市,开展风场观测实验。结合自动气象站的常规气象参数,识别得到海陆风日11天。结果表明... 详细信息

作为一种中尺度天气现象,海陆风通过对污染物的累积与输送影响沿海地区的空气质量。2021年3月到4月,相干多普勒测风激光雷达系统架设在辽宁省葫芦岛市,开展风场观测实验。结合自动气象站的常规气象参数,识别得到海陆风日11天。结果表明:海风平均登陆时间为8:30;14:00~17:00海风发展较盛,平均风速超过7.0 m·s^(-1);10:00~16:00海风发展高度为0.3~0.5 km,18:00后保持在0.9 km以上;海风主风向为东,随时间顺时针偏转;海风阶段,高空有北、西北方向的返海陆风。环境监测站数据表明,海陆风日白天O3浓度上升速度快,峰值浓度更高。以4月4日为例,利用中尺度天气预报(WRF)模式分析南北向垂直剖面海风环流,结果表明:海风、陆风交汇会造成污染物聚集,海风登陆形成的冷气团有利于污染物向下输送;海陆风环流对污染物有循环累积作用,计算得4月4日葫芦岛水平风局地回流指数仅为0.049,表明空间内风场输送能力弱,污染物不易扩散。

关键词：大气光学激光雷达臭氧海陆风 WRF模式

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短生命周期海洋涡旋的时空分布特征

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海洋学报 2019年第9期41卷 94-104页

作者：徐茗陈戈彭琳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266100

中尺度涡旋在海洋中分布广泛,是海洋动力、营养物质等混合和输运的重要途径。统计发现海洋中超过80%的涡旋生命周期不超过1个月,属于本文定义的短生命周期涡旋。本研究采用统计、对比等方法,对全球尺度,较短生命周期涡旋的时空分布特征... 详细信息

中尺度涡旋在海洋中分布广泛,是海洋动力、营养物质等混合和输运的重要途径。统计发现海洋中超过80%的涡旋生命周期不超过1个月,属于本文定义的短生命周期涡旋。本研究采用统计、对比等方法,对全球尺度,较短生命周期涡旋的时空分布特征进行了分析。研究表明,短生命周期涡旋与大洋中环流系统密切相关,其最易发生在暖流和寒流的交汇处以及运动方向相反的两种环流的交汇处,且在除30°S^30°N的热带地区外均表现为气旋式略多于反气旋式。低纬地区,短生命周期涡旋在每年的冷季数量较多,而高纬地区与之相反。除存在大规模东向环流的海域,短生命周期涡旋一般向西迁移,同时气旋式涡旋略倾向于赤道偏转,反气旋式略倾向于极地偏转。短生命周期涡旋的平均位移和平均迁移速率呈相似的赤道对称分布规律。

关键词：中尺度涡旋短生命周期时空特征迁移

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吕宋海峡黑潮脱落涡旋的特征分析

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海洋与湖沼 2017年第4期48卷 672-681页

作者：王鼎琦方国洪邱婷国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟重点实验室青岛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青岛266200 河海大学海洋学院南京210098

涡旋脱落在西太平洋和南海的海水属性交换中起到重要作用。为研究吕宋海峡附近海域由黑潮脱落并进入南海的涡旋特征,本文采用1993—2014年法国空间局(AVISO)多卫星融合海面高度距平(SLA)和绝对动力地形(ADT)全球网格化延时数据,美国国... 详细信息

涡旋脱落在西太平洋和南海的海水属性交换中起到重要作用。为研究吕宋海峡附近海域由黑潮脱落并进入南海的涡旋特征,本文采用1993—2014年法国空间局(AVISO)多卫星融合海面高度距平(SLA)和绝对动力地形(ADT)全球网格化延时数据,美国国家海洋数据中心(NODC)的WOA13年平均温盐剖面气候数据,以及1993—2010年SODA2.2.4月平均海洋同化数据集,并分析了黑潮脱落涡旋与大尺度环流的关系。结果表明:(1)暖涡脱落数量远多于冷涡数量,且脱落的冷涡绝大部分在黑潮西侧边缘生成,而脱落的暖涡则大部分在黑潮控制区生成。(2)冷涡、暖涡脱落时的平均半径、平均振幅相近,但是冷涡的平均生命、平均迁移距离约为暖涡的一半。(3)冷涡不是每年都有脱落,主要在冬季脱落;暖涡则每年均有脱落,主要发生在秋季。(4)脱落涡旋数量与脱落时的黑潮路径类型相关。(5)脱落涡旋的平均西行速度为5.8cm/s,与斜压第一模态长Rossby波波速及大尺度环流的西向平流流速之和相近。

关键词：吕宋海峡黑潮脱落涡旋南海

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