检索结果-内蒙古大学图书馆

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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山东半岛东端毗邻海域冬季海雾的季节内分布特征与变化规律

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海洋科学进展 2017年第4期35卷 483-494页

作者：塔娜方越刘宝超孙双文王辉武中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266061 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

山东半岛东部耳状锋面区的冬季海雾是一个重要但被忽视了的海气相互作用现象。利用AVHRR Pathfinder Version 5.2数据中SST资料的质量数值,通过转换和归一化处理,简单有效地提取了耳状锋面区海雾的覆盖区域和海雾强度的信息。结果显示... 详细信息

山东半岛东部耳状锋面区的冬季海雾是一个重要但被忽视了的海气相互作用现象。利用AVHRR Pathfinder Version 5.2数据中SST资料的质量数值,通过转换和归一化处理,简单有效地提取了耳状锋面区海雾的覆盖区域和海雾强度的信息。结果显示海雾的空间分布与耳状锋面非常一致,亦呈现"耳状",其覆盖面积和强度存在显著的季节内变化。海雾一般开始出现于12月的上旬,位于耳状锋面南段的海域。之后,海雾的覆盖区域迅速北扩,覆盖面积不断增大且强度不断增强,并于2月达到峰值后进入衰减期,至3月下旬基本消失。海雾的季节内变化与冬季风风速、黄海西侧沿岸流、黄海暖流的季节内变化及它们之间的超前/滞后关系密切相关。海雾强度的主轴位置相对比较固定,位于40~50m等深线附近,没有显著的季节内变化,其原因是耳状锋面的主轴位置受控于水深分布,不随时间变化。本研究所建立的提取海雾关键信息的方法以及海雾与季风、环流、耳状锋面这三者的相互关系还需要观测和数值模拟的进一步验证。

关键词：海雾黄海季节内特征温度锋面 AVHRR

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台风中心区域亮温空间扰动特征研究及台风定位应用

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自然灾害学报 2023年第2期32卷 161-177页

作者：谢涛陈佳俊鄢俊洁南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 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实验室山东青岛266000 北京华云星地通科技有限公司北京100081

台风是一种复杂且灾害性强的天气系统,实现对台风的快速、准确定位能够为台风路径预报和台风风险评估提供重要依据。目前对于有眼台风相关算法较为成熟且精度较高,但对于无眼台风定位算法精度不高。根据风应力散度,旋度与顺风方向海表... 详细信息

台风是一种复杂且灾害性强的天气系统,实现对台风的快速、准确定位能够为台风路径预报和台风风险评估提供重要依据。目前对于有眼台风相关算法较为成熟且精度较高,但对于无眼台风定位算法精度不高。根据风应力散度,旋度与顺风方向海表面温度梯度和侧风方向海表温度梯度的扰动存在明显的正相关关系,提出了一种亮温扰动算法,该方法首先计算远红外亮温梯度的散度、旋度,再使用散度和旋度计算扰动值,通过计算和分析台风中心区域亮温扰动特征得知,台风眼区理论总亮温扰动量为零,可以通过最小扰动值像素位置来进行台风中心定位。研究结果表明,在8个像素的半径范围内利用最小扰动值进行台风定位,定位结果与最优路径数据集比较,平均误差均小于12 km,在3个像素以内,能够准确地定位台风中心,为台风预报和定强提供帮助。

关键词：台风亮温扰动风云四号A星定位

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南海北部陆坡海区春末第一模态内孤立波观测及特征分析

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海洋科学进展 2022年第3期40卷 399-407页

作者：王火平鞠霞孙佳于龙中海石油(中国)有限公司深圳分公司深水工程建设中心广东深圳518067 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

为获取南海北部陆坡海区第一模态内孤立波的动力结构及时间变化特征,本文利用该海区1套内孤立波浮标观测数据,对陆坡海区的内孤立波现场观测数据分析,识别判定了2021年5月5日至6月3日共30 d的179次第1模态内孤立波过程,并进行了内孤立... 详细信息

为获取南海北部陆坡海区第一模态内孤立波的动力结构及时间变化特征,本文利用该海区1套内孤立波浮标观测数据,对陆坡海区的内孤立波现场观测数据分析,识别判定了2021年5月5日至6月3日共30 d的179次第1模态内孤立波过程,并进行了内孤立波的特征分析。南海北部陆坡海区第1模态内孤立波剖面流场为双层结构,上层主要为西偏北向流动,下层流向与之相背,流速转向发生在100~150 m深度处。内孤立波期间,最大流速多发生于上层,流速为60~120 cm/s,底层流增强,上层流与下层流流向相反。受内潮影响,研究区域内孤立波存在半日和全日2个周期,主要以20~30 min间隔的波列形式向西偏北方向传播。本文关于南海北部陆坡海区第一模态内孤立波的分析研究有助于提升对该海区内孤立波时空变化特征的认识,为工程水下施工提供参考和依据。

关键词：内孤立波南海陆坡现场观测传播方向

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孟加拉湾夏季季节内振荡的湿静力能分析

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海洋科学进展 2020年第1期38卷 51-59页

作者：李奎平王海员杨洋于卫东李俐俐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 中山大学大气科学学院广东珠海519082

夏季期间大气季节内振荡(ISO)活跃于孟加拉湾区域,并存在显著的向北传播。采用1979-2016年ERA-Interim大气再分析资料,通过对典型ISO事件进行位相合成,揭示了夏季期间孟加拉湾湿静力能季节内变化的演变特征和控制机理。结果表明,ISO大... 详细信息

夏季期间大气季节内振荡(ISO)活跃于孟加拉湾区域,并存在显著的向北传播。采用1979-2016年ERA-Interim大气再分析资料,通过对典型ISO事件进行位相合成,揭示了夏季期间孟加拉湾湿静力能季节内变化的演变特征和控制机理。结果表明,ISO大气对流在向北传播期间伴随着显著的湿静力能累积(充电)和释放(放电)过程。其中,水汽主导的湿静力能水平平流是充电和放电的关键控制因素。水汽水平平流在对流层中高层和对流层低层的变异机理存在一定差异,在中高层主要取决于ISO扰动纬向风对低频水汽的纬向输送,在低层则主要取决于低频经向风对ISO扰动水汽的经向输送。

关键词：孟加拉湾季节内振荡湿静力能

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南海中尺度涡上海面热通量异常的季节变化

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海洋科学进展 2019年第1期37卷 11-21页

作者：祖永灿孙双文赵玮李培良刘宝超方越中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266061 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

利用1999—2009年基于卫星观测反演的湍流热通量数据,并结合最新的涡旋数据集,通过合成分析的方法研究了南海涡旋导致的湍流热通量异常的季节差异及形成机理。结果表明,涡旋引起的热通量异常的水平分布表现出明显的季节差异,与涡旋导致... 详细信息

利用1999—2009年基于卫星观测反演的湍流热通量数据,并结合最新的涡旋数据集,通过合成分析的方法研究了南海涡旋导致的湍流热通量异常的季节差异及形成机理。结果表明,涡旋引起的热通量异常的水平分布表现出明显的季节差异,与涡旋导致的海表温度(SST)异常的分布特征相一致:在冬季表现为非中心对称(类似于偶极子)分布特征,而夏季则为中心对称(类似于单极子)分布特征。在涡旋内部旋转流场的作用下,因南海在不同季节其背景SST的分布不同,使得涡旋导致的热平流异常也显著不同,进而使得伴随涡旋的SST异常分布表现为单极型和偶极型。在SST异常的作用下,海面热通量异常分布也表现出相似的分布特征和季节差异。进一步分析发现,涡旋引起的热通量异常与SST异常呈线性关系,且两者的线性拟合斜率也表现出显著的季节变化:冬季的拟合斜率大于夏季。通过分析背景场的季节特征发现,背景风速和海气温差的季节差异是造成拟合斜率季节变化的主要原因。

关键词：中尺度涡海气相互作用海面热通量南海季节差异

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面向短时地铁客流量预测的混合深度学习模型

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计算机工程 2022年第5期48卷 297-305页

作者：彭桐歆韩勇王程张志浩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266237 青岛市市北区党建引领基层治理推进中心山东青岛266000

城市交通客流量精准预测是智能交通系统的重要环节,是有效管控交通、规划最佳出行线路的关键。目前城市交通客流量短时预测研究主要集中在利用深度学习模型进行时空特征的提取,忽略了对模型优化的研究。针对短时地铁客流量预测存在的问... 详细信息

城市交通客流量精准预测是智能交通系统的重要环节,是有效管控交通、规划最佳出行线路的关键。目前城市交通客流量短时预测研究主要集中在利用深度学习模型进行时空特征的提取,忽略了对模型优化的研究。针对短时地铁客流量预测存在的问题,提出一种混合深度学习模型ResGRU_(Metro),将卷积神经网络、残差单元和门控循环单元相结合,捕获流量数据的时空特征。针对深度学习模型常用的损失函数难以对交通客流量峰值进行精准预测的问题,引入面向短时交通流量预测的加权平方误差,根据交通客流量的大小为预测误差赋予不同权重,并加大对交通客流量峰值处误差的惩罚,使神经网络在反向传播时更加关注峰值处的预测和误差,从而提升交通客流量峰值的预测精度。此外,通过耦合天气、空气质量等外部因子,改善模型的整体预测性能,增强模型的稳定性。实验结果表明,相比LR、PSVR、CNN等典型的预测模型,ResGRU_(Metro)模型有更高的预测精度,能够准确预测交通客流量的峰值。

关键词：智能交通短时客流量预测时空特征残差神经网络门控循环单元加权平方误差

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相同尺度地形与背景流共振生成内孤立波机制

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海洋科学进展 2022年第2期40卷 197-208页

作者：吴凡杨永增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 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 中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100

为研究内孤立波的地形和背景流共振机制,用地形和背景流共振机制计算了3个潜标观测的内孤立波(不同模态、不同波长)的流速和传播速度,并与观测到的内孤立波进行比较。潜标观测的第一模态内孤立波(波长分别为6.4和3.3 km)都是下凹型内孤... 详细信息

为研究内孤立波的地形和背景流共振机制,用地形和背景流共振机制计算了3个潜标观测的内孤立波(不同模态、不同波长)的流速和传播速度,并与观测到的内孤立波进行比较。潜标观测的第一模态内孤立波(波长分别为6.4和3.3 km)都是下凹型内孤立波,2个内孤立波的传播速度约为1.4 m/s、最大振幅约为48 m,水平流向结构都是上层西北向、下层东南向,波长3.3 km的内孤立波波峰前后有更明显的下降流和上升流。用共振机制计算出的第一模态和第二模态纬向流速的垂向结构与观测相同,最大纬向流速出现的深度与观测一致,分别相差5和12 m。用共振机制计算出的内孤立波传播速度与用KdV方程计算的传播速度相当,共振机制计算波速为0.66~1.21 m/s,KdV方程计算波速为0.79~1.40 m/s。

关键词：地形傅里叶级数展开背景流共振内孤立波

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南海内波研究前沿与热点

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海洋科学进展 2022年第4期40卷 564-580页

作者：郑全安陈亮熊学军胡筱敏杨光兵马里兰大学大气海洋科学系美国马里兰州学院市20742 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 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

内波为发生在层结海洋内部的亚中尺度波动,是物理海洋学研究,特别是海洋混合及能量级串研究,不可或的缺环节。孤立内波的突发性巨大冲击能量可对水下航行和工程设施构成灾难性威胁,实现实时监测与预报海洋内波具有重大现实意义。南海是... 详细信息

内波为发生在层结海洋内部的亚中尺度波动,是物理海洋学研究,特别是海洋混合及能量级串研究,不可或的缺环节。孤立内波的突发性巨大冲击能量可对水下航行和工程设施构成灾难性威胁,实现实时监测与预报海洋内波具有重大现实意义。南海是全球海洋中超强内波多发海区之一。长期现场观测表明,吕宋海峡以西海域内孤立波振幅高达150~200 m,且终年发生。因此,南海是目前海洋内孤立波观测与研究热点海域。本文以2015年至2021年间发表的论文为依据,评述南海内波研究新进展,认为7 a来研究成果取得质的提升。第一,实现了由卫星为主要手段2D观测到以卫星与潜标同步3D观测为主要手段的提升。由此催生出振幅240 m超强内孤立波、中尺度涡对内波的调制作用、重现周期23 h内孤立波、浅海内孤立波裂变现象、深海盆内波及动能级串等创新成果。第二,研究区开始呈现向中部深海盆扩展趋势。迄今为止,南海内波观测与研究集中在吕宋海峡以西和北部陆架,现已出现向中部深海盆扩展趋势。第三,海洋探测高新技术应用于南海内波观测与研究,取得了突破性成果。由卫星高度计沿轨海面高度场二维平面波分解技术得出的南海M2内潮辐射图,解决了多年争论不休的南海北部内波生成机制和生成源地问题。人工智能技术成功应用于建立南海邻近的边缘海内波传播预报模式。模式预报的一个潮周期之后内波波峰线位置与后续卫星图像上显示的位置之间的平均相关系数达95%,平均距离均方根差为3 km。快速深潜剖面浮标技术应用于南海北部深海盆,得出0~3 500 m全水深内波波段(周期为0.1~1.8 d)波动引起的水温起伏幅度垂直分布。高分辨水下声成像技术,包括人工地震技术和回声探测仪,成功应用于南海北部陆架内波观测与研究。其中回声探测仪图像空间分辨率达10 cm,清楚显示出内孤立波波包精细结构,可精确测得水平尺度仅为2 m的孤立波特征半宽度。可以预期,大量科学研究成果的积累,特别是采用人工智能技术建立内波传播预报模式的成功实例,必将为开发南海内波精准预报模式奠定基础。

关键词：内波孤立波裂变内潮辐射图水下声成像南海

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BP和RBF神经网络应用于海表温盐短期预测效果对比

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海洋科学进展 2022年第2期40卷 220-232页

作者：李亚蒙丁军航孙宝楠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

为了对海表温度(Sea Surface Temperature,SST)和海表盐度(Sea Surface Salinity,SSS)数据进行精确的短期预报,基于多站位海洋观测浮标获取的海表温度和海表盐度数据,利用反向传播(Back Propagation,BP)和径向基函数(Radial Basis Function,RBF)两种神经网络方法开展了短期预测。首先,在预测时长固定为5 d的情况下,对比不同训练时长的预测结果的均方误差(Mean Squared Error,MSE),进而确定以20 d的观测数据作为训练集的预测结果均方误差最小。然后,以PAPA站观测浮标获取的2009年1月、4月、7月和10月各月的前20 d温盐数据作为训练集,分别训练BP和RBF神经网络,将训练好的2种神经网络模型应用于各月第21至25日的温盐数据预测。结果表明:BP和RBF神经网络均能有效预测海表温盐数据的季节性变化,但RBF神经网络对不同预测时间的整体预测效果优于BP神经网络。多站点数据的预测实验进一步验证了RBF神经网络模型具有较强的适用性和更高的准确性。RBF神经网络模型可以作为海表温盐数据短期预报的有力工具。

关键词： BP神经网络模型 RBF神经网络模型海洋观测浮标数据预测海表温度海表盐度

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