检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋科学进展 2021年第2期39卷 178-186页

作者：杨永增孙盟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 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

不同海洋动力过程之间的相互作用决定了海洋系统内部的结构,外观表征上则反映了海洋动力要素的空间及剖面精细化分布与演变特征,海洋动力系统相互作用理论愈来愈成为支撑海洋耦合数值模式与数值预报发展的重要基础。不同于Reynolds尺度... 详细信息

不同海洋动力过程之间的相互作用决定了海洋系统内部的结构,外观表征上则反映了海洋动力要素的空间及剖面精细化分布与演变特征,海洋动力系统相互作用理论愈来愈成为支撑海洋耦合数值模式与数值预报发展的重要基础。不同于Reynolds尺度平均概念,基于局域平稳均匀统计意义下的集合平均可易于实现集合层级和系统划分。在此基础上提出了一种实用的集合平均方法,分析了不同海洋动力过程之间的相互作用机理,包括大尺度动力过程对中、小尺度过程的输运、剪切生成作用,以及后者对前者的混合作用。重点揭示了湍流、波动对涡旋/环流的输运通量剩余量主要分量所起的作用,探讨了波动强剪切生成湍流的能量贡献效应等性质,为海浪-海流耦合实用模块的研发及数据资料处理提供设计方法。

关键词：海洋动力系统集合平均集合层级相互作用

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印度洋声道的分布特征

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 618-625页

作者：钱潮吕连港姜莹刘宗伟杨春梅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

基于2000—2018年的地转海洋学实时观测阵数据,利用声速计算公式得到印度洋海区的声速剖面,并通过声速剖面提取表面声道和深海声道要素,统计分析该海区的表面声道和深海声道分布。结果显示:印度洋的表面声道有着明显的区域性分布和季节... 详细信息

基于2000—2018年的地转海洋学实时观测阵数据,利用声速计算公式得到印度洋海区的声速剖面,并通过声速剖面提取表面声道和深海声道要素,统计分析该海区的表面声道和深海声道分布。结果显示:印度洋的表面声道有着明显的区域性分布和季节性变化,其中印度洋10°S以北海区表面声道深度主要表现为半年周期变化,而印度洋10°S以南海区主要表现为年周期变化;40°S附近海区表面声道深度在9月达到印度洋海区的最大深度;在0~2000 m水深范围内,深海声道普遍存在于10°N以南海区,季节性变化小,印度洋45°S以北海区东部深海声道较西部浅。

关键词：印度洋声速剖面表面声道深海声道

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PIV亚像素匹配精度及粒子大小和浓度的影响

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海洋科学进展 2021年第1期39卷 9-19页

作者：李超蒋暑民马洪余戴德君黄传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 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

利用计算机仿真粒子图像精确控制仿真粒子亚像素位移,讨论不同窗口下二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法的匹配精度。针对粒子均匀移动的理想情况,发现二次多项式曲面拟合法的匹配精度随匹配窗口的增大而提高,而基于梯度亚... 详细信息

利用计算机仿真粒子图像精确控制仿真粒子亚像素位移,讨论不同窗口下二次多项式曲面拟合法与基于梯度亚像素位移算法的匹配精度。针对粒子均匀移动的理想情况,发现二次多项式曲面拟合法的匹配精度随匹配窗口的增大而提高,而基于梯度亚像素位移算法的匹配精度几乎不随匹配窗口的增大而改变,两种算法匹配精度均在0.1个像素内。分析存在理想涡旋的粒子图像发现:二次多项式曲面拟合法的匹配精度约为0.2个像素,基于梯度亚像素位移算法的匹配精度约为0.05个像素。以二次多项式曲面拟合法为例,探讨了粒子大小和浓度对测量结果的影响,发现匹配窗口越大,最合适的粒子浓度范围就越大,这与不同匹配窗口包含的粒子图像灰度值信息量不同有关。在粒子大小方面,不同匹配窗口下,粒子直径为3个像素时误差均较小,表明PIV实际使用时,选择大小为3个像素的粒子为宜。将2种亚像素匹配算法应用到水槽实验获取的PIV影像分析中,均能得到较好的效果。

关键词：亚像素匹配精度二次多项式曲面拟合法基于梯度的亚像素位移算法仿真粒子直径与浓度

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白龙浮标数据全球通信系统共享的解决方案

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河海大学学报（自然科学版） 2022年第3期50卷 91-95页

作者：宁春林薛蕾姜龙李超高峰于卫东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 国家气象信息中心北京100081 世界气象组织瑞士日内瓦1202 中山大学大气科学学院广东珠海519082

为实现白龙浮标数据按照标准格式全要素参与国际交换,设计了从浮标数据测量、卫星传输、岸站接收、实时数据质量控制、云服务器存储到FTP数据上传中国气象局的数据传输链路;采用WMO推荐的标准BUFR格式对原始数据进行格式转换和重新编报... 详细信息

为实现白龙浮标数据按照标准格式全要素参与国际交换,设计了从浮标数据测量、卫星传输、岸站接收、实时数据质量控制、云服务器存储到FTP数据上传中国气象局的数据传输链路;采用WMO推荐的标准BUFR格式对原始数据进行格式转换和重新编报,并按照全球通信系统(GTS)的规则进行封装和编发,实现了白龙浮标气象和海洋观测数据实时向GTS的分发共享,全球用户可以通过GTS收集数据并进行分拣后,按照报头识别并解码得到白龙浮标实时数据。白龙浮标成为我国第一个实时数据共享到GTS的锚系浮标,表明我国锚系浮标数据提供能力达到世界先进水平。

关键词：白龙浮标全球通信系统(GTS):BUFR格式报头识别世界气象组织中国气象局

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基于趋势项距平值迭进式方差控制的SBE9plus CTD奇异值剔除方法

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 483-491页

作者：于龙孙佳熊学军郭延良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

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的... 详细信息

针对海洋调查过程中SBE9plus CTD奇异值问题,提出了一种利用趋势项距平值迭进式方差对调查所得的温盐深剖面资料进行奇异值剔除的方法。首先通过EMD(Empirical Mode Decomposition)方法求取最优趋势项进而得到距平;然后根据观测仪器的采样频率和下放速度对距平进行区块分割,通过方差控制识别出奇异值区;接着对每个奇异值区进行逐点判别,再次通过方差控制识别奇异值;最后针对识别出的奇异值,在保证上升过程数据与下降过程数据趋势基本一致且质量可靠的前提下,通过取上升过程相应水层正常数据予以平移替代,从而剔除整个剖面资料中的奇异值。本方法针对SBE9plus CTD剖面资料中的奇异值进行精准识别与靶向剔除,在最大程度保留数据原始特性的前提下,达到一次性尽除奇异值的效果,可为其他高频采样频率的CTD剖面资料奇异值剔除提供参考。

关键词： SBE9plus CTD 奇异值 EMD 趋势项距平迭进式方差

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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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人工智能支持下的中层海洋遥感技术

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前瞻科技 2022年第2期1卷 103-120页

作者：陈戈杨杰吴立新中国海洋大学海洋技术学院中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心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

从百米到千米尺度的中层海洋是地球系统中极为关键而又缺乏认知的部分，许多重要的海洋过程都发生于此。在传统海洋学理论和现场观测相对缺乏的背景下，如何“由表及里”地从太空“遥感”中层海洋是一个极具挑战性的科学问题。人工智能... 详细信息

从百米到千米尺度的中层海洋是地球系统中极为关键而又缺乏认知的部分，许多重要的海洋过程都发生于此。在传统海洋学理论和现场观测相对缺乏的背景下，如何“由表及里”地从太空“遥感”中层海洋是一个极具挑战性的科学问题。人工智能搭建了数据科学与海洋科学的新桥梁（称之为“深蓝AI”)，是推动元宇宙时代海洋科学范式变革的有力武器。文章首先阐述了百米海洋的水体运动与千米海洋的垂直层化等基础先验知识，以及卫星遥感、现场观测等技术手段为深蓝AI提供的数据资源；然后从关联统计、物理牵引和数学驱动3个神经网络层面着重论述了为实现中层海洋遥感而构建的深蓝AI普适方法论；最后围绕典型海洋动力过程，阐述了深蓝AI技术在挖掘海洋数据空间共性规律，进而实现“由表及里”的知识发现等方面所具有的独特优势和应用潜力。

关键词：中层海洋遥感深蓝AI 海洋大数据物理牵引神经网络数学驱动神经网络

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全新世亚洲季风百年-千年尺度变化的模拟研究进展

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地学前缘 2022年第5期29卷 342-354页

作者：孙炜毅刘健严蜜宁亮南京师范大学地理科学学院虚拟地理环境教育部重点实验室/江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点/江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 南京师范大学数学科学学院江苏省大规模复杂系统数值模拟重点实验室江苏南京210023 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋-气候-同位素模拟开放工作室山东青岛266237

气候重建工作的深入开展极大地促进了全新世亚洲季风变化的研究,然而当前重建结果对亚洲季风的演变特征和机理存在很大争议,开展古气候模拟对理解全新世亚洲季风演变的时空特征和成因机制具有重要意义。为此,本文主要从气候模式模拟的... 详细信息

气候重建工作的深入开展极大地促进了全新世亚洲季风变化的研究,然而当前重建结果对亚洲季风的演变特征和机理存在很大争议,开展古气候模拟对理解全新世亚洲季风演变的时空特征和成因机制具有重要意义。为此,本文主要从气候模式模拟的角度回顾全新世亚洲季风百年-千年尺度变化的模拟研究工作,并将从外强迫和气候系统内部变率这两个角度对机制进行探讨。主要有以下进展:全新世瞬变模拟试验结果反映早全新世以来亚洲季风降水呈下降趋势,这主要受到地球轨道参数的影响,并通过改变海陆热力差异和半球间温度梯度来影响亚洲季风降水。在百年尺度弱季风事件上,模拟的8.2 ka BP时期的亚洲季风弱事件主要是由冰川融水触发,引起大西洋经向翻转环流AMOC减弱并通过大气遥相关导致季风降水减少;而4.2 ka BP时期模式模拟的亚洲弱季风事件主要是受内部变率所主导而并非外强迫因子影响。亚洲季风百年尺度变化的模拟研究主要集中在过去2 000年时段,中世纪气候异常期季风明显增强,而在小冰期逐渐减弱,太阳辐射和火山活动是影响其变化的主导因子,它们通过影响海陆热力差异、印—太海温变化来影响季风变化。

关键词：亚洲季风全新世古气候模拟百年-千年尺度外强迫因子内部变率

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印度洋赤道潜流年际变化特征及其与印度洋偶极子的联系

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海洋与湖沼 2022年第1期53卷 19-32页

作者：李俊灵徐康王卫强谢强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东广州510301 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 中国科学院大学北京100049 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广东广州510301 中国科学院深海科学与工程研究所海南三亚572000 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

印度洋赤道潜流(equatorial undercurrent,EUC)是赤道流系的重要组成部分,对印度洋物质输运和能量交换有着重要意义。基于SODA3.4.2海洋再分析数据,对印度洋EUC的三维空间结构和年际变化特征进行分析,并揭示其年际变率与印度洋偶极子(In... 详细信息

印度洋赤道潜流(equatorial undercurrent,EUC)是赤道流系的重要组成部分,对印度洋物质输运和能量交换有着重要意义。基于SODA3.4.2海洋再分析数据,对印度洋EUC的三维空间结构和年际变化特征进行分析,并揭示其年际变率与印度洋偶极子(Indian Ocean dipole, IOD)的联系。结果显示,气候态上,印度洋EUC出现在冬末春初(2~4月)和夏末秋初(8~10月)季节,且空间结构关于赤道呈南北对称分布,其半年周期变化是由赤道纬向东风所引起的向东的次表层压强梯度力(pressure gradient force, PGF)所驱动。年际尺度上,印度洋EUC的结构和强度显著受到IOD的调控,即EUC在正IOD期间几乎能够维持一整年,其强度春季增强、夏季减弱,再随着正IOD的成熟而达到最强,同时其流核中心往赤道东南稍稍偏移。动力诊断结果表明,赤道印度洋次表层向东的PGF是表征印度洋EUC年际变化的重要指标,主导了EUC的年际变化。因此,在IOD期间,风-温跃层-海表温度之间的正反馈机制通过影响印度洋次表层PGF进而调制了EUC的年际变化,同时加强(减弱)的EUC也将通过补偿赤道东印度洋的上升流进而维持正(负) IOD的发展。

关键词：印度洋赤道潜流印度洋偶极子年际变化赤道纬向风异常纬向压强梯度力

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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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