检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第9期69卷 25-33页

作者：周建印项杰黄思训国防科技大学气象海洋学院南京211101 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

提出了一种确定大气边界层顶高度的数值微分新方法,该方法使用了正则化技术,把对弯角廓线求导数的数值微分问题转化为求目标泛函极小值的问题,采用双参数模型函数方法来选择正则化参数,最后利用最大梯度法确定边界层顶高度.首先通过两... 详细信息

提出了一种确定大气边界层顶高度的数值微分新方法,该方法使用了正则化技术,把对弯角廓线求导数的数值微分问题转化为求目标泛函极小值的问题,采用双参数模型函数方法来选择正则化参数,最后利用最大梯度法确定边界层顶高度.首先通过两个数值实验验证了新方法的有效性,实验结果显示,随着掩星资料噪音的增多,由差分法和结合L曲线方案的数值微分方法得到的边界层顶高度波动增大,而通过双参数模型函数方法得到的高度很稳定,这说明新方法能够很好地过滤噪音,从而保留廓线的主要信息.随后基于2007-2011年1,4,7,10月的COSMIC弯角数据,利用新方法分析了全球海洋大气边界层顶高度的季节特征,并与用掩星资料自带的大气边界层顶高度数据zbalmax得到的季节分布进行对比.结果表明,两者的季节分布特征十分一致:海温相对周围海域高的区域,边界层顶高度较高,反之,边界层顶高度较低;在暖流经过的海域,边界层顶高度较高,在寒流经过的海域,边界层顶的高度相对较低.

关键词：边界层顶高度正则化方法双参数模型函数法弯角梯度

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深海热液羽流动力学特性的数值模拟研究:以卡尔斯伯格脊大糦热液区为例

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中国科学：技术科学 2020年第2期50卷 194-208页

作者：楼映中韩喜球贺治国王叶剑邱中炎浙江大学海洋学院舟山316012 国家海洋局海底科学重点实验室自然资源部第二海洋研究所杭州310012 卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

建立了基于雷诺平均方法的计算流体动力学模型以模拟深海层化环境下高温热液羽流的上升、扩散和湍流混合过程,并应用于研究西北印度洋卡尔斯伯格脊大糦热液区羽流的特性.根据现场测量数据,分析了模型的参数敏感性,重点讨论了喷口流量、... 详细信息

建立了基于雷诺平均方法的计算流体动力学模型以模拟深海层化环境下高温热液羽流的上升、扩散和湍流混合过程,并应用于研究西北印度洋卡尔斯伯格脊大糦热液区羽流的特性.根据现场测量数据,分析了模型的参数敏感性,重点讨论了喷口流量、环境浮力频率等因素对羽流运动过程的影响.计算得到了层化海洋环境中热液羽流的三层流场结构形态以及最大上升高度、中性浮力高度等关键环境参数.结果表明,经典卷吸假设仅适用于0.6倍最大上升高度以下的羽干区域,而中性层水平输运和羽帽区循环等作用使得羽流上部具有复杂的结构;湍流动能和湍流耗散率均在热液口附近达到最大值,而湍流黏度的最大值却出现在羽帽区,说明羽帽区存在强烈的湍流混合.通过所建立的模型对大糦热液区所探测到的热液羽状流进行了定量模拟,其结果得到了现场观测数据的验证,并估计了高温热液喷口的热通量约为39.38 MW.研究结果对海底热液喷口的示踪、海洋物质能量循环过程研究和海底多金属硫化物资源勘查与环境评价具有支撑价值.

关键词：深海热液羽流层化湍流混合卷吸系数计算流体力学大糦热液区印度洋

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基于Bayes算法的Abel积分反演折射指数的研究

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地球物理学报 2019年第12期62卷 4506-4512页

作者：王宇黄思训项杰上海立信会计金融学院统计与数学学院上海201209 国防科技大学气象海洋学院南京211101 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012

本文将Bayes算法应用到Abel积分方程中,利用End-to-End Generic Occultation Performance Simulation and Processing System(EGOPS)软件仿真出的弯角数据来反演大气折射指数,并与Tikhonov正则化的反演结果进行对比.当直接利用仿真所得的弯角数据(认为它是不含误差的)时,Bayes算法与Tikhonov正则化的反演结果具有很好的一致性,二者的均方根误差均为2.5470×10-8;但在实际观测过程中,由于电离层以及水汽等方面的影响,所得到的弯角数据不可避免地会含有误差,可能产生高频成分,甚至存在间断的现象,因此我们在仿真的弯角数据中加入了满足高斯型分布的随机噪声,然后进行折射指数的反演试验.结果表明,相比于Tikhonov正则化技术,Bayes算法具有更高的反演精度.

关键词： Bayes算法折射指数 Abel积分 Tikhonov正则化

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潮滩减少对杭州湾悬沙特征的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第4期52卷 392-403页

作者：叶涛焱李莉王咏雪袁金雄贺治国夏乐章浙江大学海洋学院舟山316021 卫星海洋环境动力学国家重点实验室(国家海洋局第二海洋研究所) 杭州310058 浙江大学工业技术转化研究院杭州310058 台州市海洋与渔业局台州318000

1974至2020年间,杭州湾沿岸潮滩累计减少面积将达1 290 km2,占杭州湾水域面积的25.8%.基于FVCOM水动力数值模型,耦合水沙密度,引入悬浮泥沙对底边界层的影响,并考虑细颗粒泥沙絮凝过程,建立河口三维细颗粒泥沙数值模型,提高了高悬沙浓... 详细信息

1974至2020年间,杭州湾沿岸潮滩累计减少面积将达1 290 km2,占杭州湾水域面积的25.8%.基于FVCOM水动力数值模型,耦合水沙密度,引入悬浮泥沙对底边界层的影响,并考虑细颗粒泥沙絮凝过程,建立河口三维细颗粒泥沙数值模型,提高了高悬沙浓度河口悬沙数值模拟的准确性.实测及卫星反演数据验证结果显示,该模型能较好地模拟杭州湾水沙运动.基于所建模型,采用不同时期的杭州湾潮滩数据,研究潮滩面积减小对悬沙浓度、悬沙通量及冲淤分布的影响机理.结果显示:潮滩减少过程中湾内流速及底床切应力发生变化,进而影响湾内悬沙浓度.杭州湾潮滩减少导致乍浦以西水域流速降低,月均悬沙浓度最大减幅高达30%.乍浦以东水域流速增大,月均悬沙浓度升高约15%.潮滩减少主要通过影响潮泵效应,进而改变湾内悬沙输运特征,平流输沙项在潮滩减少过程中对杭州湾悬沙特征的影响较小.1974至2003年间,杭州湾潮滩面积减少约787 km2,澉浦断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增大,金山、芦潮港断面陆向悬沙净通量减小,杭州湾淤积量减少.2003至2020年间潮滩面积减少约503 km2,金山、芦潮港断面潮泵效应增强,陆向悬沙净通量增加,而澉浦断面由于潮泵效应减弱导致悬沙净通量减小.杭州湾内湾淤积量不断增大,外湾冲刷量逐渐增大.研究结果可为河口海岸规划和环境管理提供科学依据.

关键词：悬沙模型净输沙潮滩减少杭州湾

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围垦工程地理位置对杭州湾水沙环境的影响

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哈尔滨工程大学学报 2019年第11期40卷 1870-1875页

作者：李莉叶涛焱张璐姚炎明夏乐章浙江大学海洋学院浙江舟山316021 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310058 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230013

针对围垦工程地理位置对河口水沙环境特征的影响问题,本文基于杭州湾三维水沙耦合数值模型,分析杭州湾邻近海域不同地理位置的围垦工程,对局地和全湾的潮差、流速、悬沙浓度等水沙环境特征的影响。结果显示:杭州湾湾顶(澉浦)以上区域的... 详细信息

针对围垦工程地理位置对河口水沙环境特征的影响问题,本文基于杭州湾三维水沙耦合数值模型,分析杭州湾邻近海域不同地理位置的围垦工程,对局地和全湾的潮差、流速、悬沙浓度等水沙环境特征的影响。结果显示:杭州湾湾顶(澉浦)以上区域的围垦对杭州湾水动力、悬沙浓度的影响最大,且影响程度自湾顶至湾口逐渐降低;M 2、M 4分潮振幅在湾顶的局地变幅分别高达15%、-37%,M 2、M 4分潮最大流速在湾顶的局地变幅分别高达-39%、44%,对应的悬沙浓度减幅高达40%。其他区域围垦工程实施后,全湾的潮差、流速及悬沙浓度变化较为均匀,且变幅较小。不同区域的围垦对杭州湾悬沙净通量的影响均较为明显,其中湾顶以上区域的围垦工程影响最为显著。各区域围垦工程对杭州湾水沙环境特征参数的影响具有叠加效应。

关键词：水环境变化围垦位置悬沙通量水沙耦合数值模型杭州湾悬沙浓度净输沙

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杭州湾-长江口海域岸线变化对杭州湾潮汐特征的影响

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浙江大学学报（工学版） 2018年第8期52卷 1605-1615页

作者：李莉操进浪贺治国姚炎明浙江大学海洋学院浙江舟山316012 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310058

基于非结构化网格有限体积海洋模型(FVCOM),建立杭州湾海域高分辨率三维水动力数值模型,模拟结果与观测数据吻合较好.采用1974年、2005年和2016年代表年份的岸线数据建立模型,研究杭州湾海域长时间、大区域的岸线变化对其水动力特征的影... 详细信息

基于非结构化网格有限体积海洋模型(FVCOM),建立杭州湾海域高分辨率三维水动力数值模型,模拟结果与观测数据吻合较好.采用1974年、2005年和2016年代表年份的岸线数据建立模型,研究杭州湾海域长时间、大区域的岸线变化对其水动力特征的影响.结果显示,1974—2016年,杭州湾M2分潮振幅增大的幅度从金山到尖山逐渐增加,M4分潮振幅在尖山附近增加最大;潮能通量在金山到澉浦之间减小最大;尖山断面和杭州湾口涨潮占优趋势增加,乍浦断面和金山断面之间涨潮占优趋势减弱.岸线缩窄通过影响浅化效应和底部耗散项,影响杭州湾分潮振幅、相位及潮汐不对称等潮汐特征.

关键词：杭州湾-长江口海域岸线变化潮能分潮潮汐不对称

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基于密度峰值聚类的中尺度涡轨迹自动追踪方法

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海洋学报 2018年第8期40卷 1-9页

作者：王辉赞郭芃倪钦彪李佳讯国防科技大学气象海洋学院国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室 94587部队厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室海军海洋测绘研究所

中尺度涡信息的提取包括涡旋的识别和轨迹追踪,其自动识别与追踪对于基于海量数据的中尺度涡分析十分重要。传统涡旋轨迹自动追踪方法一般需要预先设定搜索半径的阈值,存在一定的主观性。针对传统中尺度涡轨迹追踪方法存在的问题,论文... 详细信息

中尺度涡信息的提取包括涡旋的识别和轨迹追踪,其自动识别与追踪对于基于海量数据的中尺度涡分析十分重要。传统涡旋轨迹自动追踪方法一般需要预先设定搜索半径的阈值,存在一定的主观性。针对传统中尺度涡轨迹追踪方法存在的问题,论文从聚类的角度出发,提出基于密度峰值聚类算法实现对涡旋轨迹的自动追踪,并以南海中尺度涡追踪为例,将基于聚类的追踪算法与传统的相似度追踪算法进行比较分析。结果表明:(1)基于密度峰值聚类算法,可实现对海洋中尺度涡的自动追踪,该算法涡旋追踪准确率优于传统相似度算法;(2)该涡旋追踪算法对资料的完整性依赖度较低,特别是对于存在部分缺损数据的情况仍能较准确追踪;(3)该追踪算法克服了传统涡旋追踪算法需要预先设定搜索半径阈值的问题,自适应性更强。

关键词：中尺度涡轨迹追踪密度峰值聚类算法南海

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暴雨事件对千岛湖CDOM及颗粒物吸收光谱特征的影响

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湖泊科学 2018年第2期30卷 358-374页

作者：石亮亮毛志华刘明亮张艺蔚浙江大学海洋学院杭州316021 国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012 杭州市环境保护科学研究院杭州310014 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

为了研究暴雨事件对千岛湖有色可溶性有机物(CDOM)和颗粒物吸收光谱的影响,利用2016年暴雨前(3月1-6日)和暴雨后(4月6-11日)采集的水样,对暴雨前、后千岛湖水体CDOM、浮游藻类和非藻类颗粒物的吸收光谱特征进行分析,探讨暴雨事件对其造... 详细信息

为了研究暴雨事件对千岛湖有色可溶性有机物(CDOM)和颗粒物吸收光谱的影响,利用2016年暴雨前(3月1-6日)和暴雨后(4月6-11日)采集的水样,对暴雨前、后千岛湖水体CDOM、浮游藻类和非藻类颗粒物的吸收光谱特征进行分析,探讨暴雨事件对其造成的影响.结果表明:千岛湖作为典型的深水型内陆湖泊,其CDOM、浮游藻类颗粒物和非藻类颗粒物的吸收强度较太湖等浅水型湖泊弱.暴雨前,CDOM光谱吸收系数aCDOM(λ)值在0~0.6 m-1范围内变化,其光谱拟合系数SCDOM的均值为0.0158±0.00145 nm-1.暴雨前浮游藻类光谱吸收在总颗粒物中占主导,aph(λ)在0~0.35m-1范围内变化,非藻类颗粒物光谱吸收系数aNAP(λ)在0~0.15 m-1范围内变化,其光谱拟合系数SNAP均值为5.62±0.57μm-1;暴雨后CDOM光谱吸收系数aCDOM(λ)值在0~1.6 m-1范围内变化,其光谱拟合系数SCDOM的均值为0.0157±0.00101 nm-1.暴雨后浮游藻类光谱吸收系数aph(λ)在0~2.5 m-1范围内变化,非藻类颗粒物光谱吸收在部分区域已占据主导地位,aNAP(λ)在0~0.8 m-1范围内变化,其光谱拟合系数SNAP均值为5.72±0.68μm-1.由CDOM吸收特征值相对分子质量M值得出,暴雨前、后千岛湖不同区域CDOM组成都以富里酸为主,且暴雨前M值分布较均匀,暴雨后M值呈现从新安江向缓冲区、东南区递增的趋势,这说明西北区随暴雨输入的腐殖酸增加了CDOM的相对分子质量.暴雨对SNAP值影响较大的区域为西北区、西南区、东北区,对西南区影响最小.本研究为使用光学手段深入探讨暴雨事件对千岛湖水环境的影响提供重要依据.

关键词：千岛湖暴雨事件有色可溶性有机物浮游藻类颗粒物非藻类颗粒物吸收光谱

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基于卫星漂流浮标轨迹的东海边界交换估算方法研究

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海洋学研究 2018年第1期36卷 27-34页

作者：武则州周锋卫星海洋环境动力学国家重点实验室浙江杭州310012 国家海洋局第二海洋研究所浙江杭州310012 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

东海陆架斜坡和台湾海峡是我国东部近海从大洋和南海获取热量、盐量和营养盐的两个主要边界。本文建立了一个不规则分布漂流浮标轨迹的网格化处理方法和跨边界交换估算方法。该方法得到的漂流浮标轨迹累计次数再现了黑潮主轴位置并表明... 详细信息

东海陆架斜坡和台湾海峡是我国东部近海从大洋和南海获取热量、盐量和营养盐的两个主要边界。本文建立了一个不规则分布漂流浮标轨迹的网格化处理方法和跨边界交换估算方法。该方法得到的漂流浮标轨迹累计次数再现了黑潮主轴位置并表明主轴两侧浮标存在显著的跨陆坡交换现象。浮标轨迹的统计结果揭示了东海陆坡上水体交换具有显著的区域性,即陆坡上存在7个主要交换区,3个交换区以入流为主,另4个交换区以出流为主。研究也表明跨东海陆坡交换具有明显的季节变化特征,秋季交换最剧烈且入流最显著,春季最弱。穿越台湾海峡的交换主要以北向入流为主,海峡东侧的交换更加明显,一年之中夏季最显著,春、冬季最弱。

关键词：漂流浮标轨迹东海跨陆坡拉格朗日

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东中国海秋季三维环流诊断计算分析

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海洋科学 2018年第8期42卷 79-89页

作者：黄海龙管卫兵郑洋洋杨成浩王惠群杨昀卫星海洋环境动力学国家重点实验室国家海洋局第二海洋研究所浙江杭州310012 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

基于2000年秋季东中国海水文观测资料,应用三维有限元模式FEOM(Finite Element Ocean circulation Model),在温盐保持不变的情况下进行诊断计算100 d,模拟结果再现了环流的主要特征:由于海表面风的影响,秋季东中国海表层的环流以西南向... 详细信息

基于2000年秋季东中国海水文观测资料,应用三维有限元模式FEOM(Finite Element Ocean circulation Model),在温盐保持不变的情况下进行诊断计算100 d,模拟结果再现了环流的主要特征:由于海表面风的影响,秋季东中国海表层的环流以西南向流为主,在10m深以下由于风的影响减弱环流特征比较清晰完整。黄海北部出现一个气旋式涡旋,10m层流速大小为5 cm/s左右;浙闽沿岸流从表层到50～60m深都是存在的,流速基本不变;台湾暖流在10m层流速较大,且向陆架方向入侵明显,但是越向下越不明显,流速也有所减小。诊断计算60d后的后报计算结果显示,松弛尺度为5d可以更好地消除资料的不匹配。因此最终在诊断计算60d后开展了松弛时间为5d的40d的强诊断计算,强诊断模拟结果显示:强诊断计算能更好的模拟东中国海环流结构,相较于诊断计算,表层流速有所减弱,10 m层流速有所加强,各层流向强诊断计算和诊断计算基本一致。

关键词：东中国海三维环流有限元模式诊断计算

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