检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋科学进展 2020年第4期38卷 562-573页

作者：万荣强魏泽勋高秀敏徐晓庆滕飞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

基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)模型,建立北印度洋海域(31°~102°E,16°S^31°N)的M2和S2分潮潮波数值模式,研究北印度洋半日潮潮汐、潮流分布特征。对底摩擦系数进行数值试验,利用代价函数梯度下降... 详细信息

基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)模型,建立北印度洋海域(31°~102°E,16°S^31°N)的M2和S2分潮潮波数值模式,研究北印度洋半日潮潮汐、潮流分布特征。对底摩擦系数进行数值试验,利用代价函数梯度下降法,得到分潮调和常数向量均方根偏差(RMSE)的变化曲线,逼近并确定最优的底摩擦系数。将采用该系数的模拟结果与TOPEX/Poseidon卫星高度计交叉点的调和常数数据、国际海道测量组织(IHO)及部分文献中的验潮站数据进行比较与验证,一致性较好。其中对比卫星数据的振幅偏差为2~4 cm、迟角偏差为7°~8°,与验潮站数据的振幅偏差为3~6 cm、迟角偏差为8°~9°。根据模拟结果,分析了北印度洋海域M2和S2分潮潮波传播特征和潮流椭圆的空间分布特征等。M2分潮潮波在阿拉伯海南部有1个无潮点,在波斯湾内有2个无潮点,最大振幅超过80 cm;潮流在西北印度洋和孟加拉湾中部大多为顺时针旋转,其余海域大多为逆时针旋转;流速在阿拉伯海东北部、安达曼海、波斯湾和孟加拉湾北部较大,最大流速为160 cm/s,其他海域较小。S2分潮的潮波传播特征、无潮点的位置和潮流椭圆的空间分布特征等都与M2分潮类似,但潮波振幅和潮流流速等都相对M2分潮较小。研究完善了北印度洋海域2个主要半日分潮M2和S2的整体特征。

关键词：北印度洋潮汐潮流 Chezy型摩擦关系有限体积海岸海洋模型(FVCOM)

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应用于海洋物性监测仪的小型浮标水动力分析

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海洋科学进展 2021年第1期39卷 136-145页

作者：梁冠辉孙宝楠薛宇欢陶常飞官晟周兴华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

为验证研制的国产气象水文传感器的性能,设计了直径3 m的圆盘式小型浮标,拟搭载所有传感器在2000 m以深海域开展应用试验。统计了试验海域的有义波高、波浪周期、最大风速和表层流速等环境参数,计算了浮标的质量、重心、吃水、受力投影... 详细信息

为验证研制的国产气象水文传感器的性能,设计了直径3 m的圆盘式小型浮标,拟搭载所有传感器在2000 m以深海域开展应用试验。统计了试验海域的有义波高、波浪周期、最大风速和表层流速等环境参数,计算了浮标的质量、重心、吃水、受力投影面积和惯性矩等设计参数。以三维势流理论和波浪辐射-绕射理论为基础,使用AQWA软件在频域内对浮标进行水动力计算,仿真了浮标工作时所受的一阶波浪力、附加质量、附加阻尼和运动幅值响应因子,通过仿真结果对浮标设计方案进行优化,优化后的浮标计算结果随波浪频率变化平缓,幅值合理且无激增点,表明该浮标与工作海域内的波浪没有发生明显谐振,对环境载荷有足够的承受能力,方案可用于浮标研制。

关键词：浮标势流:水动力:频域分析耐波

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印尼贯穿流出流海域海表高度时空变化

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海洋科学进展 2020年第4期38卷 574-581页

作者：金娇燕王永刚朱耀华徐腾飞李淑江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

采用经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)分析方法对印尼贯穿流出流海域卫星测高海面高度异常资料进行了分析,分析结果显示研究海域海面高度异常存在多时间尺度变化特征。1993—2013年期间,研究海域海面高度异常场存在明... 详细信息

采用经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)分析方法对印尼贯穿流出流海域卫星测高海面高度异常资料进行了分析,分析结果显示研究海域海面高度异常存在多时间尺度变化特征。1993—2013年期间,研究海域海面高度异常场存在明显的升高趋势,其升高速率为0.6 cm/a;研究海域海面高度异常存在显著的年际变化,其与Nio3.4指数的相关系数超前滞后相关最大可达0.65,且厄尔尼诺年偏高,拉尼娜年偏低;海面高度异常年周期变化显著海域主要受印尼贯穿流、印度洋南赤道流和Eastern Gyral Current(EGC)季节变化的影响,半年周期变化则对应于爪哇沿岸流与南赤道流共同作用下形成的涡旋的半年周期变化;另外,研究海域海面高度异常还存在显著的季节内变化特征。

关键词：印尼贯穿流海平面高度异常卫星高度计年际变化季节变化

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基于潮汐模拟的印尼近海水深数据合成及评价

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海洋科学进展 2021年第2期39卷 210-220页

作者：滕飞李淑江王冠琳徐腾飞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

准确合理的地形水深是影响海洋数值模式模拟和预报的关键。印度尼西亚近海岛屿众多,地形复杂,单一来源的水深数据通常存在较大误差。潮汐数值模拟对地形极为敏感,且其计算量与海洋环流模式相比较小。因此,通过将基于不同水深资料得到的... 详细信息

准确合理的地形水深是影响海洋数值模式模拟和预报的关键。印度尼西亚近海岛屿众多,地形复杂,单一来源的水深数据通常存在较大误差。潮汐数值模拟对地形极为敏感,且其计算量与海洋环流模式相比较小。因此,通过将基于不同水深资料得到的潮汐数值模拟结果与观测对比,能够在一定程度上反映所采用水深数据的准确性。利用FVCOM海洋数值模式建立了覆盖印尼近海的潮波数值模式,采用来自于ETOPO1和ETOPO5(美国地球物理中心发布的地形高程数据,分辨率分别为1′和5′)、卡里马塔海峡和巽他海峡海图水深数据,采用不同的合成方法制作了3套覆盖印尼海及其周边海域的融合水深数据,开展了印尼海及其周边海域的潮波模拟。模拟结果显示,在大洋中ETOPO1水深较为准确,在巽他和卡里马塔海峡、纳土纳海、爪哇海,海图水深更加准确,在阿拉弗拉海131°~135°E,以及卡奔塔利亚湾,使用ETOPO1和ETOPO5合成的水深模拟结果最优。基于这一结果,我们构建了覆盖印尼近海(100°~145°E,17°S~7°N)的融合水深数据,可为提高印尼近海海洋数值模拟精度提供帮助。

关键词：印尼近海水深地形潮波数值模拟

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基于改进麻雀搜索算法的B样条曲线拟合方法

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计算机工程 2023年第1期49卷 100-112页

作者：芦穗豪韩勇齐永阳宋国贤中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家试点实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266000

航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的... 详细信息

航空发动机叶片气动性能设计的改进要求叶片加工系统采用高精度、高效率的加工工艺,基于传统建模方法的叶片加工系统已难以满足当前的加工需求。提出一种基于改进麻雀搜索算法(SSA)的拟合方法,旨在利用最少控制点高效地达到曲线拟合的目标精度,进而提升传统建模方法的精度和效率,建立适用于数字孪生生产环境的高精度、高实时性的三维叶片模型,提高航空发动机叶片的加工合格率。启发式优化算法在B样条曲线拟合中存在收敛慢的问题,而SSA不断跃向最优解的特性使其能快速收敛。基于此,改进SSA的位置更新函数并给出内节点向量更新范围的概念,通过自动迭代内节点向量配置,利用最小二乘法计算最优控制点,依据局部和全局误差计算适应度值并参与下次迭代,多次迭代后得到符合目标精度的拟合曲线。此外,为提高SSA搜索最少控制点的效率,设计一种二分搜索方法。采用某型叶片截面数据进行拟合验证,结果表明,与传统定义节点向量方法和经典优化算法相比,该方法具有较高的拟合精度和收敛效率,在20和80个控制点下分别取得了1e-3 mm和1e-5 mm左右的拟合精度,在5e-3 mm目标精度下,收敛效率较粒子群优化算法、标准SSA分别提升了14.5%~97.8%和35.8%~70.1%,搜索最少控制点的效率较传统方法提升了34.7%~49.6%。

关键词：数字孪生 B样条曲线拟合麻雀搜索算法节点向量二分搜索

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海洋大数据科学发展现状与展望

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中国科学院院刊 2018年第8期33卷 884-891页

作者：钱程程陈戈国家海洋局北海预报中心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中国海洋大学信息科学与工程学院

随着海洋观测、模拟手段的快速提升和数据科学的重大突破,现代海洋科学经历了理论牵引、技术驱动与数据主导三大范式变革,海洋大数据已成为人类从认识海洋到经略海洋的必经之路。文章从海洋大数据的获取、分析及应用,上、中、下游全链... 详细信息

随着海洋观测、模拟手段的快速提升和数据科学的重大突破,现代海洋科学经历了理论牵引、技术驱动与数据主导三大范式变革,海洋大数据已成为人类从认识海洋到经略海洋的必经之路。文章从海洋大数据的获取、分析及应用,上、中、下游全链条分析了目前的发展现状,指出现今将海洋科学领域与数据科学领域紧密结合,有效应对海洋发展中科学、技术、工程、人文等方面的挑战,是海洋科研领域的核心问题之一。在此基础上,提出了未来5—10年海洋大数据科学发展的主要方向和关键技术,对于准确掌握海洋状况、提升海洋预测服务能力、维护国家海洋权益具有重要的现实意义和深远的战略意义。

关键词：海洋大数据研究现状未来方向关键技术

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海上危化品漂移扩散数值模拟研究进展

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海洋科学 2018年第7期42卷 158-166页

作者：陈俊天李淑江孙俊川王新怡连展王永刚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和数值模拟功能实验室山东青岛266061

近几年,海上危化品泄漏事故频发,对海洋生态环境造成了严重影响,而有关海上危化品漂移扩散数值模拟的研究还处于起步阶段。本文依据危险化学品的理化性质及其泄漏进入海水后的扩散行为的不同,将目前常见的海运危险化学品划分为4大类:海... 详细信息

近几年,海上危化品泄漏事故频发,对海洋生态环境造成了严重影响,而有关海上危化品漂移扩散数值模拟的研究还处于起步阶段。本文依据危险化学品的理化性质及其泄漏进入海水后的扩散行为的不同,将目前常见的海运危险化学品划分为4大类:海面漂移型、溶解扩散型、悬浮输移型和易挥发型。在此分类的基础上,总结归纳了国内外现有的适用于海上危化品漂移扩散的数值模型,对于未来海上危化品泄漏扩散快速预报、精细化预报模型的建立以及危化品泄漏的应急处置具有一定的参考价值。

关键词：危化品漂移扩散数值模拟

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基于SAR波模式数据的涌浪起源追踪与定位

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中国科学：地球科学 2016年第10期46卷 1324-1333页

作者：王璇蒋浩宇陈戈于方杰中国海洋大学信息科学与工程学院青岛海洋科学与技术协同创新中心青岛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青岛266100

在强烈的风暴下所产生的涌浪,因其微弱的耗散性,往往能够横穿整个洋盆.这一特性使得利用卫星遥感技术观测涌浪的产生、消亡过程,以及通过涌浪参数反演风暴特征成为了可能.本文利用2003-2010年Globwave提供的SAR波模式数据,根据涌浪的频... 详细信息

在强烈的风暴下所产生的涌浪,因其微弱的耗散性,往往能够横穿整个洋盆.这一特性使得利用卫星遥感技术观测涌浪的产生、消亡过程,以及通过涌浪参数反演风暴特征成为了可能.本文利用2003-2010年Globwave提供的SAR波模式数据,根据涌浪的频散关系和其传播的几何光学定理对涌浪进行了反向的起源追踪,从而对产生涌浪系统的风暴进行了定位,并实现了对涌浪场的一致化时空场重构.通过与海面风速数据的对比分析,印证了这一方法的有效性.采用这一方法,本文得到了涌浪源起源的时空分布特征和相应的涌浪演化的一般过程.这些结果对涌浪预警、海浪模式、海气界面传输及气候变化等相关领域均有一定的应用价值.

关键词：合成孔径雷达风暴涌浪追踪

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虚拟海洋环境仿真关键技术与应用研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第7期53卷 111-117页

作者：韩勇黄家琛马纯永杨杰陈戈中国海洋大学信息科学与工程学部山东青岛266000 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

本文利用虚拟现实和可视化技术,对虚拟海洋环境仿真中海浪仿真、海风仿真与风海流仿真等关键技术进行研究,并基于研究成果开发了交互式虚拟海洋仿真系统。结合中国海洋大学丰富的海洋实践教学经验,对东方红2号海洋调查船进行三维建模,... 详细信息

本文利用虚拟现实和可视化技术,对虚拟海洋环境仿真中海浪仿真、海风仿真与风海流仿真等关键技术进行研究,并基于研究成果开发了交互式虚拟海洋仿真系统。结合中国海洋大学丰富的海洋实践教学经验,对东方红2号海洋调查船进行三维建模,并运用体素化分析方法模拟其在海面的运动情况,构建了虚拟海洋环境观测载体。系统根据涉海专业出海实践内容设计观测实验,还原了海风观测实验和CTD观测实验,能有效缓解当前涉海高校实践教学资源的不足,提高海洋人才的培养质量。

关键词：虚拟海洋海浪仿真船舶仿真观测实验实践教学

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利用资料同化方法优化观测系统的空间布局:以泰国湾为例

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海洋学报 2018年第2期40卷 14-29页

作者：史军强尹训强乔方利中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 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266237 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

海洋观测费用高昂,设计科学高效的观测系统可以充分发挥观测的效能。本文以泰国湾高频地波雷达观测系统为例,利用数据同化方法对观测系统进行了最优布局。首先基于FVCOM海洋数值模式建立了泰国湾海域高分辨率三维斜压水动力模式,在此基... 详细信息

海洋观测费用高昂,设计科学高效的观测系统可以充分发挥观测的效能。本文以泰国湾高频地波雷达观测系统为例,利用数据同化方法对观测系统进行了最优布局。首先基于FVCOM海洋数值模式建立了泰国湾海域高分辨率三维斜压水动力模式,在此基础上利用一种改进的高效集合卡曼滤波同化方法对岸基高频地波雷达表层海流观测系统开展观测效能评估数值实验。通过观测区域的不同组合方式将3个区域的雷达表层海流数据同化到数值模式中,实验结果表明,岸基高频地波雷达表层海流观测系统可有效降低高分辨数值模式的海流模拟误差。但不同观测区域的组合提供的观测数据对改善海流模拟的作用存在明显差别,泰国湾现有观测系统雷达站位布设方式应进一步优化。本文最后给出了研究区域最优观测站位的布局方案,可作为下一步观测系统进行布局调整的指导。

关键词：观测系统优化设计泰国湾高频地波雷达

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