检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋学报 2015年第11期37卷 33-40页

作者：舒启乔方利鲍颖尹训强国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室山东青岛266061

本文评估了地球系统模式FIO-ESM(First Institute of Oceanography-Earth System Model)基于集合调整Kalman滤波同化实验对1992-2013年北极海冰的模拟能力。结果显示:尽管同化资料只包括了全球海表温度和全球海面高度异常两类数据,而并... 详细信息

本文评估了地球系统模式FIO-ESM(First Institute of Oceanography-Earth System Model)基于集合调整Kalman滤波同化实验对1992-2013年北极海冰的模拟能力。结果显示:尽管同化资料只包括了全球海表温度和全球海面高度异常两类数据,而并没有对海冰进行同化,但实验结果能很好地模拟出与观测相符的北极海冰基本态和长期变化趋势,卫星观测和FIO-ESM同化实验所得的北极海冰覆盖范围在1992-2013年间的线性变化趋势分别为-7.06×105和-6.44×105 km2/(10a),同化所得的逐月海冰覆盖范围异常和卫星观测之间的相关系数为0.78。与FIO-ESM参加CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)实验结果相比,该同化结果所模拟的北极海冰覆盖范围的长期变化趋势和海冰密集度的空间变化趋势均与卫星观测更加吻合,这说明该同化可为利用FIO-ESM开展北极短期气候预测提供较好的预测初始场。

关键词：数据同化 FIO-ESM 气候变化北极海冰

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不同滤波方法对揭示全球海洋条带结构的比较

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物理学报 2015年第14期64卷 396-404页

作者：张宇管玉平陈朝晖刘海龙黄瑞新浙江海洋学院、海洋科学与技术学院舟山316000 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州510301 中国海洋大学、物理海洋教育部重点实验室青岛266003 中国科学院大气物理研究所、大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 Woods Hole Oceanographic Institution Woods Hole MA02543 USA

海洋条带结构是近年物理海洋学研究的一个新热点.在海洋中,条带结构往往被大尺度环流过程所掩盖.把这种隐蔽的海水运动现象显现出来的办法是对时间平均的速度场进行空间滤波.利用全球简单海洋资料同化分析系统资料和中国科学院大气物理... 详细信息

海洋条带结构是近年物理海洋学研究的一个新热点.在海洋中,条带结构往往被大尺度环流过程所掩盖.把这种隐蔽的海水运动现象显现出来的办法是对时间平均的速度场进行空间滤波.利用全球简单海洋资料同化分析系统资料和中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的气候系统海洋模式模拟数据对三种一维滤波方法进行了比较,分别是常用的高斯和汉宁滤波方法,以及本文引入的切比雪夫滤波方法.结果表明,尽管三种方法均可获得条带结构,但以切比雪夫方法为最佳;另外,设计高通滤波器时需设定截断频率,而它的选定取决于对具体数据的频谱分析,当选取的归一化的截断频率值在0.1和0.4之间时,可以有效地揭示出条带结构在全球海域内的分布.因此本文的研究方法为海洋条带结构的深入研究提供了一个有力工具.

关键词：湍流条带结构带状流高通滤波

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均匀可穿透楔形波导中的三维声场解析解

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南京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1210-1216页

作者：杨春梅骆文于乔方利吕连港国家海洋局第一海洋研究所海洋环境与数值模拟重点实验室青岛266061 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190

研究可穿透楔形波导中的三维声传播问题,旨在求得该问题的三维标准解析解,可用于检验三维数值模型的计算精度.应用虚源法获得楔形海域海水以及海底中的三维声场解析解:对于海水中的声场,计算时只需考虑声波的反射问题;而对于海底中的声... 详细信息

研究可穿透楔形波导中的三维声传播问题,旨在求得该问题的三维标准解析解,可用于检验三维数值模型的计算精度.应用虚源法获得楔形海域海水以及海底中的三维声场解析解:对于海水中的声场,计算时只需考虑声波的反射问题;而对于海底中的声场,计算时不仅需要考虑声波的反射问题,还需要考虑声波的折射问题.鉴于球面波在两种介质分界平面上反射和折射机理的复杂性,将单个虚源辐射的球面波分解为一系列平面波,进而应用平面波的反射和折射原理得到整个海域中的声场解析解.该解析解适用于整个海域,包括海水和海底.最后,通过一个楔形波导标准问题验证了该解析解的正确性.

关键词：楔形波导虚源法声反射声折射全局矩阵方法

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渤海主要分潮的模拟及地形演变对潮波影响的数值研究

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海洋与湖沼 2015年第1期46卷 9-16页

作者：李秉天王永刚魏泽勋王新怡徐腾飞曹国娇国家海洋局第一海洋研究所青岛266061 国家海洋局海洋环境科学与数值模拟重点实验室青岛266061 中国海洋大学物理海洋实验室青岛266003

基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向... 详细信息

基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向东北方向迁移20km以上,且渤海湾湾顶振幅减弱,莱州湾内振幅增强;K1、O1分潮位于渤海海峡附近的无潮点亦向东北方向偏移,移动距离为10km左右,且渤海湾湾顶振幅明显减弱。在此基础上,本文通过敏感性数值实验,对导致黄河口外M2分潮无潮点位置移动的主要因素进行了初步分析。结果显示,在岸线不变的情况下,水深变化导致无潮点向东北方向迁移;而岸线变化导致无潮点向东南方向迁移。

关键词：渤海地形演变潮波系统数值模拟 FVCOM

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近海系统化生态-沉积-环境动力学数值模式——理论基础

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海洋科学进展 2015年第4期33卷 471-483页

作者：芦静刘学海滕涌蒲新明崔迎春辛明国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 海洋环境科学与数值模拟国家海洋局重点实验室山东青岛266061 中国海洋大学海洋环境学院山东青岛266003 海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室山东青岛266061 海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室山东青岛266061

基于中国近海生态环境、泥沙沉积、生态养殖等方面的研究和评价需要,本研究拟发展一套海洋生态-沉积-环境动力学耦合模式,包括生态、沉积物输运、精细化水质、养殖、物质扩散及粒子追踪和评估评价六个模块,其通过相互之间耦合,协同构成... 详细信息

基于中国近海生态环境、泥沙沉积、生态养殖等方面的研究和评价需要,本研究拟发展一套海洋生态-沉积-环境动力学耦合模式,包括生态、沉积物输运、精细化水质、养殖、物质扩散及粒子追踪和评估评价六个模块,其通过相互之间耦合,协同构成一个功能全面的系统模式。模式特别考虑沉积和养殖对水动力的作用、沉积物的光效应、有机颗粒物在海底的沉积和再悬浮等问题或过程。作为系统模式研究的先行工作,本文阐述了模式的理论基础,包括构建模型系统的概念框架,模式中典型的物理、生物、化学、沉积过程的理论介绍及其主要参数化表达方式,并给出了已有模块包括耦合模块的模拟结果。

关键词：生态沉积波浪耦合模式

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基于FVCOM的温州近海潮汐潮流数值模拟

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海洋科学进展 2015年第2期33卷 142-154页

作者：岳云飞王永刚何善方汪一航魏泽勋宁波大学理学院浙江宁波315211 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 国家海洋局海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 国家海洋局宁波海洋环境监测中心站浙江宁波315012

基于有限体积法海洋数值模型（FVCOM）,构建了温州近海潮汐潮流数值模式,模式模拟区域为（120°24′00″-121°19′12″E,27°21′00″-28°24′00″N）,模式水平分辨率由近岸河口区的50m,逐渐增加至开边界附近的2km。... 详细信息

基于有限体积法海洋数值模型（FVCOM）,构建了温州近海潮汐潮流数值模式,模式模拟区域为（120°24′00″-121°19′12″E,27°21′00″-28°24′00″N）,模式水平分辨率由近岸河口区的50m,逐渐增加至开边界附近的2km。模式模拟并分析了温州近海的M2,S2,N2,K1,O1五个主要分潮。利用温州近海实测资料对模拟结果进行了验证,模拟与实测符合良好;其中与4个验潮站资料比较,M2,S2,N2,K1,O1五个主要分潮的振幅绝均差和迟角绝均差分别为4.84cm和5.14°,2.19cm和3.35°,5.18cm和4.38°,0.64cm和3.67°,0.59cm和4.61°;与9个海流连续观测站比较,流速绝均差为11.71cm/s,流向绝均差为9.66°。在模拟结果较好地反映温州近海潮汐、潮流运动状况的基础上,本文给出了各模拟分潮的潮汐同潮图和潮流椭圆分布、潮汐和潮流类型分布以及最大可能潮流分布等。

关键词： FVCOM 温州近海潮汐潮流

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20世纪热带海洋海表面温度年际变化的特征

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海洋科学 2015年第3期39卷 59-65页

作者：孟庆佳林鹏飞唐晓晖中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院海洋研究所海洋环流与波动重点实验室山东青岛266071

利用Hadley中心海冰和海表面温度资料集Had ISST和美国国家海洋大气管理局的扩展重建海温(ERSST)海表面温度(sea surface temperature,SST)观测数据,结合政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)中CMIP3(Coupled Model Intercomparison Project 3)的24个耦合模式的模拟结果,通过经验正交函数(EOF)分解等方法,对20世纪热带海洋在的SST年际变化进行了分析。结果表明,20世纪热带海洋年际变化的主要规律是ENSO信号,且有持续增强的趋势;热带海盆间存在显著的SST梯度,其长期变化与热带东太平洋显著相关。本文结论有利于理解在全球变暖背景下,海盆间的相互作用对赤道海域气候改变的影响。

关键词： 20世纪热带海洋海表面温度年际变化

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基于海底缆线的海洋观测系统在我国近海应用的前景分析

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海洋开发与管理 2015年第11期32卷 33-36页

作者：连展官晟魏泽勋孙宝楠国家海洋局第一海洋研究所青岛266061 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学和数值模拟功能实验室青岛266071

通过海洋中的各类海底缆线,可以搭建海洋观测系统,有效地开展长期海洋观测。虽然我国该类系统建设起步较晚,但是具有理论和硬件多方面的后发优势。只要海洋管理和科研部门注意沟通协作和前期筹划,可以保证我国此类系统建设的速度和质量... 详细信息

通过海洋中的各类海底缆线,可以搭建海洋观测系统,有效地开展长期海洋观测。虽然我国该类系统建设起步较晚,但是具有理论和硬件多方面的后发优势。只要海洋管理和科研部门注意沟通协作和前期筹划,可以保证我国此类系统建设的速度和质量。文章将从我国近海与海底缆线有关的海洋现状出发,分析建设基于海底缆线的海洋观测系统在我国近海的重要意义,梳理我国建设该系统所面临的机遇与挑战,展望该类系统在我国近海的应用前景,并考虑我国近海的实际情况,提出在青岛胶州湾湾口海区建立本系统示范应用的设计方案。

关键词：海底缆线海洋观测我国近海

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不同垂向分布特征的垂直黏性系数对经典定常Ekman螺旋结构的影响

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中国科学：地球科学 2014年第4期44卷 367-376页

作者：马洪余乔方利戴德君中国海洋大学海洋环境学院青岛266100 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室青岛266061 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061

经典定常Ekman螺旋结构的表面漂流应该在南北半球分别沿风向右偏和左偏45°,而已有观测和研究结果表明:在北极和高纬度海域,表面流相对海面风向的偏角小于45°;在大洋低纬度海域,该偏角大于45°.针对该现象,本文设计了理想... 详细信息

经典定常Ekman螺旋结构的表面漂流应该在南北半球分别沿风向右偏和左偏45°,而已有观测和研究结果表明:在北极和高纬度海域,表面流相对海面风向的偏角小于45°;在大洋低纬度海域,该偏角大于45°.针对该现象,本文设计了理想化数值实验,研究了不同垂向分布特征的垂直黏性系数对经典定常Ekman螺旋结构的影响,结果显示:垂直黏性系数的垂向分布特征对Ekman螺旋结构影响显著,当垂直黏性系数随深度增加而减小时,表面流偏角大于45°;当垂直黏性系数随深度增加而增大时,表面流偏角小于45°;观测到的低纬度海域与极区表面流偏角的不同应该主要由海洋上层垂直黏性系数的不同垂向分布特征产生;螺旋扁平度不等于常数1,但无明显的变化规律;体积输运的大小和方向与经典Ekman理论结果一致,不受垂直黏性系数分布的影响.

关键词： Ekman螺旋结构垂直黏性系数分布表面流偏角数值实验

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潜标上浮过程中垂直运动数学建模与验证

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海岸工程 2015年第2期34卷 11-23页

作者：郭永青李小龙熊学军国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 中海石油深海开发有限公司广东深圳518067 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室山东青岛266061

以2014年南海北部陆坡M站春、秋两季底流观测潜标回收为例,建立数学模型分析潜标上浮过程中垂直运动特征。首先做出忽略水平海流影响、刚性连接以及主要部件外形简化等假设。通过刚性连接部分上浮数值试验,得到释放后各部件能够保持相... 详细信息

以2014年南海北部陆坡M站春、秋两季底流观测潜标回收为例,建立数学模型分析潜标上浮过程中垂直运动特征。首先做出忽略水平海流影响、刚性连接以及主要部件外形简化等假设。通过刚性连接部分上浮数值试验,得到释放后各部件能够保持相对位置不变、整体上浮的结论。视整个系统为刚体建立了垂直运动模型。分别模拟两次潜标回收,模型与高精度超短基线观测结果的对比表明:整个上浮过程可分为加速上浮阶段和稳定上浮阶段;模型速度曲线与观测速度拟合线比较接近,给出的平均模型速度与平均观测速度均相差0.2m/s;模型能够反映出在稳定上浮阶段,稳定上浮速度随时间缓慢降低的变化特征;各部件上浮的垂直速度是振荡变化的。模型可为相关水下仪器回收工作提供定量化依据。

关键词：潜标回收潜标垂直运动数学建模数值计算高精度超短基线

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