检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋学报 2022年第9期44卷 38-54页

作者：吴友婷杨洋梁湘三自然资源部第一海洋研究所海洋环境科学与数值模拟重点实验室山东青岛266061 南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044 厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102 复旦大学大气与海洋科学系上海200438 复旦大学IRDR极端天气气候与健康风险互联和治理国际卓越中心上海200438

过去的研究认为,黑潮延伸体的年代际振荡受来自其下游的太平洋年代际振荡(PDO)相关联的信号主导,但最近的观测表明这种调控机制在2017年9月之后不再成立。与此同时,黑潮延伸体的上游即日本南部黑潮正在发生一次大弯曲事件。利用26年(199... 详细信息

过去的研究认为,黑潮延伸体的年代际振荡受来自其下游的太平洋年代际振荡(PDO)相关联的信号主导,但最近的观测表明这种调控机制在2017年9月之后不再成立。与此同时,黑潮延伸体的上游即日本南部黑潮正在发生一次大弯曲事件。利用26年(1993–2018年)的卫星高度计提供的海表高度距平数据和自组织映射(SOM)方法,本文研究了日本南部黑潮与黑潮延伸体的时空模态及其因果关系。结果表明,SOM能有效地提取两个海区的典型空间模态,且它们的演变轨迹表明当日本南部黑潮处于大弯曲(离岸型非大弯曲)路径时,黑潮延伸体趋于稳定(不稳定)态。基于SOM识别得到的海表面高度距平(SLA)特征区及特征时间模态,我们进一步利用一种最近发展的定量因果分析方法研究了两个流系之间的因果关系。研究发现,当黑潮大弯曲发生时,日本南部黑潮和黑潮延伸体之间存在双向因果,但因果关键区不同。前者对后者的影响集中在纪伊半岛东南侧及黑潮延伸体“两脊一槽”区域,而后者对前者的影响则集中在黑潮延伸体“两脊一槽”区域及黑潮再循环流区域。这说明黑潮大弯曲的发展对黑潮延伸体的稳定性有重要作用,同时黑潮延伸体通过调制南部再循环流影响日本南部黑潮的路径。不同的是,当离岸型非大弯曲路径发生时,只有从日本南部黑潮向黑潮延伸体的单向因果关系,且因果性主要集中在伊豆海脊及再循环流区域。这与该时期海表高度负异常沿日本南岸不断向位于下游的黑潮延伸体再循环流的传播有关,它使得黑潮延伸体变得不稳定。

关键词：黑潮大弯曲黑潮延伸体自组织映射因果分析信息流

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基于机器学习订正模型的未来百年全球海表温度预估研究

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气候变化研究快报 2020年第4期9卷 270-284页

作者：匡志远宋振亚董昌明南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京自然资源部第一海洋研究所山东青岛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南京信息工程大学海洋数值模拟与观测实验室江苏南京

经过半个多世纪的发展,气候模式已成为理解气候变化机理和预测预估未来气候不可或缺的工具,然而由于其对气候变化的模拟能力仍存在一定的不足,这影响了气候预测预估的精准性。基于机器学习的订正模型在天气预报和气候预测预估等方面的... 详细信息

经过半个多世纪的发展,气候模式已成为理解气候变化机理和预测预估未来气候不可或缺的工具,然而由于其对气候变化的模拟能力仍存在一定的不足,这影响了气候预测预估的精准性。基于机器学习的订正模型在天气预报和气候预测预估等方面的探索性研究中表现出了较好的应用潜力。本文基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)和BP (Back Propagation)神经网络发展了气候模式全球月平均海表温度(Sea Surface Temperature, SST)的订正模型,基于历史观测数据和气候模式FIO-ESM v2.0参与第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercom-parison Project 6, CMIP6)的历史试验结果确定了模型参数,进而对该模式三种排放情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5)的未来百年全球月平均SST开展了预估订正。结果表明:采用本文建立的机器学习订正模型,能够有效降低历史试验的模拟偏差,均方根误差由0.401℃降至0.096℃,平均绝对偏差由0.338℃降至0.077℃,相关系数由0.33提升到了0.95。经过订正后,未来三种排放情景下的全球平均SST增温趋势分别为0.424℃/100a、1.325℃/100a和3.185℃/100a,本世纪末20年(2081~2100)年平均的全球平均SST较最近20年(1995~2014)将分别升温0.608℃、1.183℃和2.409℃。

关键词：机器学习订正模型海表面温度 FIO-ESM v2.0 未来预估

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南海北部声散射季节变化

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海岸工程 2022年第2期41卷 144-152页

作者：高爽杨光兵熊学军中海石油(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

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用... 详细信息

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用在南海北部布放的锚系系统所搭载的声学多普勒流速剖面仪,获取了覆盖4个季节的累计约80 d的声散射数据,数据包括75 kHz和300 kHz两个频段,观测水深几乎覆盖了从海面到约600 m水深的整个水体。结果表明,水体在垂向上分布着上散射层和深散射层2个主要散射层。上散射层分布深度在冬夏较浅,位于约100 m以浅,在春秋较深,位于约200 m以浅;深散射层分布深度同样为冬季最浅,位于约300 m以深,但夏季则最深,位于约400 m以深。因此,两散射层的距离在夏季最远,在春秋最近。2个散射层的声散射强度(Sv)同样具有明显的季节变化,上散射层散射强度夏秋较强而春冬较弱,深散射层则正好相反。

关键词：声散射南海北部 ADCP 浮游动物

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基于EMD-NLMS的船舶发动机声信号降噪处理方法

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电子设计工程 2023年第21期31卷 7-12页

作者：叶昱清丁军航叶宁祁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

针对船舶声信号降噪滤波的问题,提出了一种基于经验模态分解-归一最小均方的算法。该方法进行经验模态分解得出噪声分量,将得到的噪声分量作为输入信号进行自适应滤波,通过自适应滤波算法迭代处理得到降噪后的信号分量,并把信号分量叠... 详细信息

针对船舶声信号降噪滤波的问题,提出了一种基于经验模态分解-归一最小均方的算法。该方法进行经验模态分解得出噪声分量,将得到的噪声分量作为输入信号进行自适应滤波,通过自适应滤波算法迭代处理得到降噪后的信号分量,并把信号分量叠加得到最终降噪后的信号。通过对比最小均方算法、归一化最小均方算法、经验模态分解-最小均方算法和经验模态分解-归一最小均方算法对船舶声信号的降噪效果,得出在船舶声信号滤波降噪方面经验模态分解-归一最小均方算法相比于其他三种算法有更好的滤波效果。

关键词：经验模态分解自适应滤波信号降噪船舶声信号

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全球海洋Argo网格数据集制作与可靠性验证

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数字海洋与水下攻防 2019年第1期2卷 29-34+46页

作者：卢少磊李宏刘增宏吴晓芬孙朝辉曹敏杰许建平卫星海洋环境动力学国家重点实验室自然资源部第二海洋研究所地球系统数值模拟教育部重点实验室地球系统科学系

利用改进的Barnes逐步订正法,结合一个混合层模型,构建完成了一个新版（2004-2017年）全球海洋（79.5°S;9.5°N,180°W;80°E）Argo三维网格温、盐度资料集及衍生数据产品。与旧版网格数据集相比,新版数据集采用一阶... 详细信息

利用改进的Barnes逐步订正法,结合一个混合层模型,构建完成了一个新版（2004-2017年）全球海洋（79.5°S;9.5°N,180°W;80°E）Argo三维网格温、盐度资料集及衍生数据产品。与旧版网格数据集相比,新版数据集采用一阶近似（表层温、盐度通过混合层内温、盐度线性拟合得出）的混合层模型,改善了资料集在表层的准确性;与WOA13资料集、同类Argo资料集和锚碇浮标观测资料的可靠性检验结果表明,新版全球海洋Argo网格数据集提供的资料是可信的,其质量也是有充分保证的。

关键词： Argo资料 Barnes逐步订正法网格数据集可靠性检验全球海洋

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电机故障监测系统的振动信号采集上位机设计

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自动化与仪表 2021年第2期36卷 11-15页

作者：王斌丁军航官晟青岛大学自动化学院青岛266071 自然资源部第一海洋研究所青岛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青岛266237 自然资源部海洋环境科学与数值模拟重点实验室青岛266061 青岛大学山东省生态纺织协同创新中心青岛266071 山东省工业控制技术重点实验室青岛266071

该文介绍了一种应用于电机故障监测的振动信号采集系统。针对所用数据采集卡的配套软件使用复杂、功能不足等问题,在Windows系统Visual Studio 2019开发环境下,基于C#语言和采集卡的API函数,重新开发采集卡上位机软件,实现了对电机振动... 详细信息

该文介绍了一种应用于电机故障监测的振动信号采集系统。针对所用数据采集卡的配套软件使用复杂、功能不足等问题,在Windows系统Visual Studio 2019开发环境下,基于C#语言和采集卡的API函数,重新开发采集卡上位机软件,实现了对电机振动信号的采样、波形显示、数据存储,以及在高速采集模式下的信号异常报警功能。通过电机振动信号采集试验,对软件的相关功能进行测试,证明该软件功能正常,运行稳定,性能较好,满足电机故障监测的需求。

关键词：故障监测上位机信号采集 C#

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无动力海面移动观测平台特点、进展与发展趋势分析

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海洋技术学报 2023年第1期42卷 32-39页

作者：陈红霞林丽娜窦银科左广宇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 太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024

本文以表层漂流浮标、漂流式波浪浮标和漂流式海气界面浮标为代表介绍了无动力海面移动观测平台的观测需求、特点、最新进展和发展趋势。无动力海面移动观测平台除具备重量轻、体积小、随波性好等特点外,相比其他观测平台最大的优势在... 详细信息

本文以表层漂流浮标、漂流式波浪浮标和漂流式海气界面浮标为代表介绍了无动力海面移动观测平台的观测需求、特点、最新进展和发展趋势。无动力海面移动观测平台除具备重量轻、体积小、随波性好等特点外,相比其他观测平台最大的优势在于成本低、实时性强,可有效弥补定点观测在全球大洋空间分辨率的不足。随着海洋与气象环境观测传感器的自动化、小型化和低功耗化,尤其是在可再生能源供应和卫星数据通讯技术的支撑下,这一类型平台观测能力的可拓展性非常强。除可直接开展海洋环境声学、光学和电磁学要素的观测外,还可成为海洋化学、海洋生物、海洋地质等海洋学科的专属平台,并具备海上目标探测识别能力。随着无动力海面移动平台观探测能力的不断提高、使用成本的降低和快速投放技术的发展,此类平台在海洋观探测领域尤其是深远海区域观探测快速响应方面将有非常广阔的应用前景。

关键词：表层漂流浮标漂流式波浪浮标漂流式海气界面浮标可再生能源供应卫星数据通讯

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基于全球导航卫星系统和铱星通讯的表面漂流浮标设计及其试验性应用

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海洋技术学报 2021年第4期40卷 8-15页

作者：陈红霞杨望笑林丽娜窦银科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 太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 中国极地研究中心上海200136

本文基于可以同时接收包括北斗、GPS和GLONASS在内的全球导航卫星系统的定位模块和铱星远程通讯模块,介绍了长航时、适用于全球水域和极地冰区的表面漂流浮标设计和组成,并对其测流性能进行了理论分析。通过中国第10次北极科学考察队在... 详细信息

本文基于可以同时接收包括北斗、GPS和GLONASS在内的全球导航卫星系统的定位模块和铱星远程通讯模块,介绍了长航时、适用于全球水域和极地冰区的表面漂流浮标设计和组成,并对其测流性能进行了理论分析。通过中国第10次北极科学考察队在北极楚科奇海和白令海的试验性应用表明,相比目前常用的Argos表面漂流浮标,该浮标具有数据传输频率和有效性高、定位精度和流速反演高、功耗低和寿命周期长、适用于高海况和海冰密集度高的恶劣海域,并可进行后期功能拓展等特点。这一浮标技术的研究对于支撑我国极地观测网和全球海洋视测网建设可以起到重要作用。

关键词：表面漂流浮标全球导航卫星系统北极科学考察楚科奇海白令海

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柱形内波观测浮标的设计与稳定性分析

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海岸工程 2021年第4期40卷 261-268页

作者：刘浩陈亮王火平连伟琪曲志平熊学军中海石油深海开发有限公司广东深圳518000 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 青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

通过海面浮标实现内波流观测数据的实时传输,对于海洋油气开发的内波流预警安全保障具有非常重要的意义。安装在海面浮标上的海流观测设备(如ADCP)对浮标姿态有较高要求,本文设计了48种不同尺寸的柱形观测浮标,采用Solid Works软件和ANS... 详细信息

通过海面浮标实现内波流观测数据的实时传输,对于海洋油气开发的内波流预警安全保障具有非常重要的意义。安装在海面浮标上的海流观测设备(如ADCP)对浮标姿态有较高要求,本文设计了48种不同尺寸的柱形观测浮标,采用Solid Works软件和ANSYS Workbench 2020软件,分析比较了在外界载荷相同的情况下,不同外形参数柱形观测浮标的横摇变化情况。分析结果表明:①在保证充足浮体浮力情况下,当浮体高度为1.3 m时,对于所有浮体样品直径,柱形观测浮标在1~20 s周期波浪影响下,其横摇角度均可不超过20°。②当直径不小于0.6 m时,对于所有浮体样品高度,其横摇角度在周期为1~20 s的波浪下均不超过20°;当浮体直径为0.7 m时,柱形观测浮标最稳定,其横摇角度最大不超过10°。③对于48种不同尺寸柱形观测浮标,浮体高度为1.2~1.3 m,浮体直径为0.6~0.7 m时,柱形观测浮标最为稳定。④当浮体高度为1.4 m或1.5 m,直径为0.4 m时,由于高频波浪影响,其最大横摇角度甚至会超过90°,这与柱形观测浮标固有频率与波浪频率发生共振有关。研究结果对于小型浮标设计和表面浮标观测剖面流具有重要的参考意义。

关键词：海洋观测浮标内波横摇纵摇 AQWA软件

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南海中尺度涡的形转、内转及平移运动研究

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海洋通报 2020年第5期39卷 536-547页

作者：杨雪晴韩贵艳田丰林马纯永王帅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 帝国理工学院物理系英国伦敦SW72AZ 自然资源部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310012 中国海洋大学海洋高等研究院山东青岛266100

中尺度涡旋的运动整体可分为两部分:平移及转动。平移指涡旋在整个生命周期内的水平移动,而转动除了包括内转(海表地转流引起的涡旋自身水体转动)外,还包括形转(涡旋实际边界最佳拟合椭圆的转动)。本文基于1993—2018年共计26年间的卫... 详细信息

中尺度涡旋的运动整体可分为两部分:平移及转动。平移指涡旋在整个生命周期内的水平移动,而转动除了包括内转(海表地转流引起的涡旋自身水体转动)外,还包括形转(涡旋实际边界最佳拟合椭圆的转动)。本文基于1993—2018年共计26年间的卫星高度计涡旋识别与追踪数据,首次对南海中尺度涡旋的完整运动形式,即形转、内转、平移展开了系统的研究。其中,对内转及平移的分析,可通过涡旋的识别追踪数据集直接进行;为研究涡旋形转,提出了一种基于涡旋识别追踪数据自动提取涡旋形转信息的算法,以此得到涡旋形转方向、每天形转的角度以及形转圈数等信息,获得涡旋形转数据集。通过对涡旋识别追踪数据以及形转数据集的统计分析发现:南海涡旋的平移方向多为西向,且其速率呈偏态分布,主要以南海南部偏高。同样,涡旋的内转速率也呈偏态分布,高速率内转的涡旋主要分布在吕宋海峡附近。涡旋的形转主要以南海南部速率偏高,且与涡旋的寿命及长轴有一定的关系,倾向于随着涡旋寿命的增长、涡旋长轴的增大而变慢。同时南海涡旋的这三种不同运动形式之间也存在一定的相关性。

关键词：南海中尺度涡旋形转内转平移

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