检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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海面风浪SAR成像仿真研究

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海洋湖沼通报 2019年第6期 41-47页

作者：王运华于越张彦敏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266100

对于SAR风浪图像而言,速度聚束调制常导致图像中散射面元沿方位向产生位置交叠,从而引起强烈非线性特征,难于仿真;另外,SAR图像强度是由雷达飞行过程中多次观测所得的散射回波相干叠加获得,然而,传统SAR海浪图像仿真方法中并未考虑该相... 详细信息

对于SAR风浪图像而言,速度聚束调制常导致图像中散射面元沿方位向产生位置交叠,从而引起强烈非线性特征,难于仿真;另外,SAR图像强度是由雷达飞行过程中多次观测所得的散射回波相干叠加获得,然而,传统SAR海浪图像仿真方法中并未考虑该相干叠加过程。为了解决第一个问题,文中首先应用线性滤波法对海浪运动引起的速度聚束效应进行仿真,统计方位向各像素位置处发生交叠的散射面元数目,并将各散射面元回波进行非相干叠加。针对第二个问题,本文则根据海面微波散射场时间序列的相位差近似满足高斯分布这一事实,将雷达沿方位向飞行过程中不同时刻所得的散射场引入满足高斯分布的随机相位,进而再将方位向不同时刻散射场进行相干叠加。最后通过将仿真所得SAR图像的强度分布与经验分布函数进行比较,初步检验了本文仿真方法的可行性,同时还分别分析了风速、风向、速度聚束调制等因素对仿真SAR图像的影响。

关键词：风浪 SAR图像速度聚束调制仿真相干叠加

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印度尼西亚贯穿流及其周边海域季节内变化研究综述

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海洋科学 2015年第10期39卷 125-133页

作者：曹国娇魏泽勋徐腾飞李淑江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

印度尼西亚贯穿流（Indonesian Throughflow, ITF）是全球气候系统和热盐环流的一个重要组成部分,是太平洋与印度洋在低纬度进行水体及热量交换的唯一通道,对维持全球大洋物质、动量和能量平衡有重要作用[1]。最近的研究表明, ITF还可... 详细信息

印度尼西亚贯穿流（Indonesian Throughflow, ITF）是全球气候系统和热盐环流的一个重要组成部分,是太平洋与印度洋在低纬度进行水体及热量交换的唯一通道,对维持全球大洋物质、动量和能量平衡有重要作用[1]。最近的研究表明, ITF还可能是热带印度洋年际异常信号进入赤道太平洋的重要海洋信号通道,对热带印-太气候变异有着显著影响[2]。此外, ITF及其附近海域也是大气季节内振荡（Madden- Julian Oscillation, MJO）最为活跃的区域[3]。MJO一方面引起表层海温的剧烈变化,影响印度季风的爆发及持续[4],进而通过降水调节ITF及其周边海域海表温盐分布,引起ITF表层流速变化；另一方面,在季风转换期,赤道中印度洋 MJO 激发产生赤道Kelvin 波继而向东传播,并在印度洋东边界以沿岸Kelvin 波的形式沿苏门答腊-爪哇岛链继续传播,最远可以穿过龙目海峡抵达望加锡海峡,影响 ITF 在该海峡处的流量[5]。早先,由于缺乏ITF海域高时间分辨率的观测资料,针对 ITF 变化的研究多集中在季节到年际尺度,仅有少数数值模拟结果讨论了ITF海域的季节内变化。随着观测资料不断丰富,特别是INSTANT（International Nusantara Stratification and Transport）国际计划的实施,积累了ITF海域大量的温盐及海流高时间分辨率的连续观测资料。对这些观测资料的分析显示,在ITF主要流经海峡（如龙目、翁拜、望加锡海峡）,存在明显的海洋季节内信号,该信号在望加锡海峡处最大可以减弱2 Sv（1 Sv=106 m3/s）的南向海水输送[6]。印尼群岛海域地形复杂,在考虑印尼群岛部分海域水深较浅和群岛区域复杂的岸线形状这些客观条件情况下,短时间尺度的海流波动对局地的海水混合以及 ITF 的水团输运产生的影响是不容小觑的,因此,加强这一区域季节内时间尺度的信号的研究是很有必要的。

关键词：印度尼西亚贯穿流季节内变化近海域热带印度洋赤道太平洋高时间分辨率大气季节内振荡信号通道

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基于聚类算法的出租载客点时空分布特征研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2019年第S1期49卷 155-162页

作者：韩勇樊顺周林王舒康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

出租车作为城市重要的公共交通工具,其运行产生的轨迹数据有助于我们探究城市人口活动规律。本文首先根据研究区域内数据分布特征,对传统DBSCAN聚类算法进行了参数优化,并对出租车载客点数据进行了聚类分析;然后使用核密度分析方法对出... 详细信息

出租车作为城市重要的公共交通工具,其运行产生的轨迹数据有助于我们探究城市人口活动规律。本文首先根据研究区域内数据分布特征,对传统DBSCAN聚类算法进行了参数优化,并对出租车载客点数据进行了聚类分析;然后使用核密度分析方法对出租车载客热点区域进行了热度评估;最终对热点区域进行分日期、分时段差值及可视化,分析了研究区域内出租车载客点的聚集分布状态,以及不同日期、不同时段出租车载客区域的时空分布变化。研究结果反映出了城市内居民出行的规律及变化特征,本研究不仅为出租车司机寻找顾客提供参考,而且还对分析城市功能区、优化城市公共交通系统运行起到辅助作用。

关键词：出租车轨迹数据 DBSCAN k近邻距离核密度载客热点区域

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钦州湾水交换能力数值模拟研究

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海洋学报 2017年第3期39卷 14-23页

作者：陈振华夏长水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 国家海洋局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 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266071

基于普林斯顿海洋模式(Princeton Ocean Model,POM),以M2、S2、K1、O1、M4和MS46个分潮为驱动,建立了包含漫滩处理的高分辨率钦州湾水动力模式。与现场观测的数据对比表明,该模式能较好地刻画钦州湾的水动力特征。在此基础上建立了水质... 详细信息

基于普林斯顿海洋模式(Princeton Ocean Model,POM),以M2、S2、K1、O1、M4和MS46个分潮为驱动,建立了包含漫滩处理的高分辨率钦州湾水动力模式。与现场观测的数据对比表明,该模式能较好地刻画钦州湾的水动力特征。在此基础上建立了水质模型,模拟钦州湾的水交换过程。模拟结果表明:钦州湾水交换能力整体上较强,整个湾平均的水体半交换时间约为18d,水体平均存留时间为45d。空间分布上,钦州保税港区以南海域水交换能力最强,半交换时间小于1d;沿着水道向北,水交换能力逐渐减弱;茅尾海中部半交换时间为26~28d;茅尾海的东、西、北3个部分存在水交换滞缓区,半交换时间超过50d。数值实验表明,采用漫滩技术对准确模拟钦州湾潮流速度和水交换能力非常重要,不考虑漫滩过程会低估钦州湾的潮流速度和水体交换能力。水平扩散系数对流速及交换时间都有影响,但影响有限。

关键词：钦州湾数值模拟水质模型水交换能力半交换时间平均存留时间

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浪致混合对亚热带冬季海洋混合强度的影响

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海洋学报 2020年第5期42卷 22-30页

作者：陈思宇乔方利黄传江宋振亚中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 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

上层海洋在全球气候系统中起着至关重要的作用。对上层海洋层结及混合的模拟偏差一直是海洋和气候数值模式发展中悬而未决的问题。本文首先评估了CMIP5中45个模式对上层海洋层结模拟的偏差,确认了冬季亚热带地区海洋模式垂向混合偏强。... 详细信息

上层海洋在全球气候系统中起着至关重要的作用。对上层海洋层结及混合的模拟偏差一直是海洋和气候数值模式发展中悬而未决的问题。本文首先评估了CMIP5中45个模式对上层海洋层结模拟的偏差,确认了冬季亚热带地区海洋模式垂向混合偏强。随后,基于自然资源部第一海洋研究所地球系统模式(FIO-ESM v1.0),分别开展了1986-2005年期间包含和关闭海浪垂向混合情况下的数值实验,分析浪致混合对亚热带冬季海洋混合强度模拟的影响及机制。发现浪致混合使得气候模式中亚热带海域冬季的海洋层结增强,增强的层结使上层海洋更加稳定。首次揭示了增加浪致混合反而降低了海洋总体的垂向混合率:浪致混合使北半球冬季亚热带海域混合率从无浪实验的227 cm^2/s降低到有浪实验的178 cm^2/s,降低了21.6%;南半球冬季亚热带海域混合率从无浪实验的189 cm^2/s降低到有浪实验的165 cm^2/s,降低了12.7%。进一步分析发现,浪致混合主要是通过增加冬季亚热带海域上层海洋的热含量从而强化了海洋的层结,最终改善了气候模式对上层海洋混合的模拟。

关键词：混合强度浪致混合数值模式冬季亚热带

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IPCC耦合模式对北太平洋海–气系统冬季重现的模拟

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海洋学报 2019年第9期41卷 114-125页

作者：赵霞杨光中国科学院海洋研究所中国科学院海洋环流与波动重点实验山东青岛266071 自然资源部第一海洋研究所海洋与气候研究中心山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室山东青岛266237 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 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

冬季重现(再现)是中高纬度大尺度海表温度重要的持续性特征,是热带外海洋特有的现象。北太平洋大气环流也存在这一现象,它可能会强迫产生这一海域海温的冬季重现。本文利用IPCC20C3M耦合模式资料,评估了耦合模式模拟北太平洋海–气系统... 详细信息

冬季重现(再现)是中高纬度大尺度海表温度重要的持续性特征,是热带外海洋特有的现象。北太平洋大气环流也存在这一现象,它可能会强迫产生这一海域海温的冬季重现。本文利用IPCC20C3M耦合模式资料,评估了耦合模式模拟北太平洋海–气系统冬季重现的能力。北太平洋海温冬季重现的空间范围是海盆尺度的,中部重现时间比其周围晚。大气环流场的冬季重现主要是在北太平洋中部,它与海温冬季重现关系密切。大多数IPCC耦合模式基本上可以模拟出太平洋海温大范围的冬季重现现象。与重现范围的模拟相比,耦合模式对重现时间地理差异的模拟都比较差。各模式对大气环流冬季重现时空分布特征的模拟较差,大部分模式未能模拟出大气环流场中主要的重现区域。而且,大气环流冬季重现对海温重现的可能影响并没有体现在这些耦合模式中。耦合模式对北太平洋大气冬季重现的模拟还有待改善。

关键词：北太平洋海–气系统持续性冬季重现(再现) IPCC模式评估

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南中国海试验区海浪模式的长时效预报检验

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2021年第9期51卷 8-14页

作者：曹川川陈戈杨杰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试点国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室/“观澜号”海洋科学卫星工程部山东青岛266237

基于“观澜号”科学卫星机载观测试验的应用需求,本文在南海试验区(15°N—25°N,110°E—120°E)利用Jason-3高度计观测的有效波高(SWH),对第三代海浪模式Simulating Wave Nearshore(SWAN)、WAVEWATCHⅢ(WW3)以及WAve ... 详细信息

基于“观澜号”科学卫星机载观测试验的应用需求,本文在南海试验区(15°N—25°N,110°E—120°E)利用Jason-3高度计观测的有效波高(SWH),对第三代海浪模式Simulating Wave Nearshore(SWAN)、WAVEWATCHⅢ(WW3)以及WAve Model(WAM)的长时效预报产品进行精度检验。通过2020年3月数据的匹配与分析,发现北海预报中心业务化运行的SWAN和WW3模式在试验区具有120 h的有效预报能力,且两者的预报效果相当。其连续5 d预报SWH的相关系数高于0.73和0.76,偏差值(Bias)低于±0.10和±0.20 m,均方根误差(RMSE)在0.50 m以内。欧洲中期天气预报中心(ECMWF)运行的WAM模式有最高的第一天预报精度,相关系数高达0.91,Bias与RMSE分别为0.00和0.29 m,但第2天(48 h)预报的精度低于SWAN与WW3,预报第3天(72 h)的结果已不具备参考价值。本研究明确了当前业务预报模式长时效预报的准确性,可为规划“观澜号”卫星南海机载试验的飞行策略提供参考,为校正海浪对干涉成像高度计动力测高的影响提供数据支撑。

关键词：海浪模式长时效预报 Jason-3高度计精度检验

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西北太平洋海面高度异常对热带气旋的响应

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海洋科学进展 2022年第1期40卷 1-12页

作者：王雪蒋暑民戴德君马洪余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

采用一种海面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)对热带气旋响应的合成分析方法,即根据热带气旋的路径位置和运动方向对海面高度异常进行插值、旋转和平均,得到不同热带气旋强度下,以热带气旋最佳路径点为原点的海面高度异常场。利用该方... 详细信息

采用一种海面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)对热带气旋响应的合成分析方法,即根据热带气旋的路径位置和运动方向对海面高度异常进行插值、旋转和平均,得到不同热带气旋强度下,以热带气旋最佳路径点为原点的海面高度异常场。利用该方法,基于Aviso卫星高度计数据和中国气象局热带气旋最佳路径数据,得到了1993-2018年期间西北太平洋海面高度异常对热带气旋响应的特征。结果表明:热带气旋过境对海面高度有显著的影响,在热带气旋到达时刻的7 d之前,海面高度已经开始下降,海面高度异常变化较小;热带气旋经过时,路径中心海面高度明显降低,其右侧海面高度升高;在热带气旋经过6~7 d之后,海面高度降到最低值,随后缓慢升高。热带气旋经过海面时,其风速和移动速度对海面高度变化均有不同程度影响。随着风速增大,海面高度降低值也会增大。风速大于51.0 m/s时海面高度最大降幅达10.93 cm。热带气旋移动速度越慢,对海面高度影响越大。移动速度小于5 km/h时,海面高度最大降幅为19.79 cm。

关键词：西北太平洋海面高度异常热带气旋

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