检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋学报 2017年第1期39卷 28-35页

作者：陈胜乔方利郭景松焦志勇中国石油大学(华东)理学院山东青岛266580 国家海洋局第一海洋研究所海洋环境与数值模拟研究室山东青岛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

针对海气界面风应力方向与风向不一致的现象,2015年2月4日至3月12日在南海博贺观测平台开展了综合观测,利用涡动相关法计算了海气界面风应力,并在3类大气稳定度条件下分析了风应力矢量偏离风矢量的角度变化,进一步讨论了大气层结稳定时... 详细信息

针对海气界面风应力方向与风向不一致的现象,2015年2月4日至3月12日在南海博贺观测平台开展了综合观测,利用涡动相关法计算了海气界面风应力,并在3类大气稳定度条件下分析了风应力矢量偏离风矢量的角度变化,进一步讨论了大气层结稳定时两者角度之差与风速的参数化关系。结果表明:在大气层结稳定条件下,风应力矢量偏向风矢量左侧,且偏离角度随逆波龄和风速增大而减小;当大气层结不稳定时,风应力矢量一般偏向风矢量右侧。海气界面风应力矢量受海表面风、波浪以及大气层结的共同调制。

关键词：涡动相关法南海北部海气边界层大气层结风应力矢量

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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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西北地区东部夏季降水年际变化特征及其与环流的关系

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高原气象 2020年第2期39卷 290-300页

作者：王雅琦冯娟李建平安然北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 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

利用1961-2012年夏季西北地区东部降水站点资料和NCEP/NCAR同期逐月再分析资料,采用“均一化处理”和合成分析等方法分析了西北地区东部夏季降水的年际变化特征及其对应的环流异常。结果表明:(1)西北地区东部的夏季降水异常主要与南边... 详细信息

利用1961-2012年夏季西北地区东部降水站点资料和NCEP/NCAR同期逐月再分析资料,采用“均一化处理”和合成分析等方法分析了西北地区东部夏季降水的年际变化特征及其对应的环流异常。结果表明:(1)西北地区东部的夏季降水异常主要与南边界的水汽异常输送相联系;(2)西北地区东部夏季降水与西北太平洋副热带高压(简称西太副高)的位置及强度密切相联:当西太副高偏强偏西时,西太副高脊线西伸至我国华南地区,对应的西北地区东部上空表现为西南风异常,将大量的水汽从西北地区东部的南边界输入,有利于该地区夏季降水增多;当西太副高偏东偏弱时,西太副高脊线西伸带来的降水影响无法到达西北地区东部,对应着西北地区东部降水偏少。

关键词：西北东部夏季降水均一化处理西太平洋副热带高压年际变化

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CMIP5气候模式模拟的1850～2014年全球温度变化的集合经验模态分解

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中国科学：地球科学 2016年第12期46卷 1675-1688页

作者：魏萌乔方利国家海洋局第一海洋研究所青岛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青岛266237 海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室青岛266061

第五次耦合模式比较计划（CMIP5）集合了全球众多高水平气候模式,代表了目前气候模拟和预测的最高水平,然而这些模式均未能正确模拟出近期的全球增暖减缓现象,所模拟的温度严重偏高.基于HadCRUT4观测资料和CMIP5气候模式数据,使用集合... 详细信息

第五次耦合模式比较计划（CMIP5）集合了全球众多高水平气候模式,代表了目前气候模拟和预测的最高水平,然而这些模式均未能正确模拟出近期的全球增暖减缓现象,所模拟的温度严重偏高.基于HadCRUT4观测资料和CMIP5气候模式数据,使用集合经验模态分解（EEMD）方法,分析了1850~2014年全球温度的低频演变特征,评价了33个模式对其模拟结果,并探讨了模式对近年来全球增暖减缓模拟失败的原因.结果显示,受长期增暖趋势和多年代际振荡的主导,1850~2014年全球平均表面温度（GMST）的长期变化呈现出冷暖相间、波动增暖的特点.长期增暖趋势自20世纪以来一直较为稳定,近50年的平均增暖速度为0.0883℃/decade;多年代际振荡的平均周期为65年,在1850~2014年出现了2.5个波动,随时间推移,波动有加深变陡的趋势.20世纪后期的增暖加速现象是稳定的长期增暖趋势与多年代际振荡的暖位相相叠加的结果,二者各贡献了1975~1998年全球温度增加的1/3.近期多年代际振荡逐渐接近第3个波的峰值,增暖速度迅速减慢,受其影响全球温度的增暖步调也明显放缓,出现增暖减缓现象.在1850~2005年的历史试验期间,CMIP5气候模式对GMST的模拟结果与HadCRUT4观测较为接近,对20世纪后期的全球增暖加速现象模拟的尤为出色.但在RCP4.5情景下对2006~2014年的温度均值和线性趋势的预估严重偏高.这是由于CMIP5模式未能正确区分全球温度演变过程中的长期趋势和多年代际变化,所模拟的长期趋势偏高、偏快,多年代际信号位相混乱且振幅偏小.这说明大气CO2对气候的增暖效应可能被高估,而气候系统的年代际自然变化则被低估,这些偏差与目前对气候系统关键动力过程的认识不足密切相关.这一发现将为新一代长期气候变化预测模式的发展提出新的检验标准：气候模式应该有能力模拟全球温度变化的长期增暖趋势和周期约为65年的多年代际振荡.

关键词：全球增暖减缓长期增暖趋势多年代际振荡 CMIP5气候模式 EEMD方法

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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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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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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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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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X波段雷达海面回波谱宽特征研究

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海洋学报 2019年第7期41卷 149-158页

作者：纪立佳张彦敏王运华徐延东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山东青岛266237

海面电磁回波频谱宽度与海浪波高密切相关,可应用频谱宽度进行海浪有效波高反演。本文应用线性滤波法仿真出了海表散射面元在雷达视向上的投影速度,建立了回波谱宽模型,分析了雷达空间分辨率、回波时间序列长度及海洋环境参数等因素对... 详细信息

海面电磁回波频谱宽度与海浪波高密切相关,可应用频谱宽度进行海浪有效波高反演。本文应用线性滤波法仿真出了海表散射面元在雷达视向上的投影速度,建立了回波谱宽模型,分析了雷达空间分辨率、回波时间序列长度及海洋环境参数等因素对频谱宽度的影响,同时还针对如何在实际观测过程中选择回波时间序列长度、观测方位角等参数进行了讨论。最后还将理论结果与CSIR-X波段雷达实测数据谱宽估计结果进行了比较。结果表明,剔除雷达噪声以及频率泄露的影响后,基于高斯分布标准偏差的谱宽估计方法所得结果与理论结果吻合很好,这从而证明了理论结果的可靠性。本文所得结果对海浪有效波高反演具有一定参考价值。

关键词：海面模拟海杂波多普勒特性频谱宽度

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基于轨迹聚类的南大洋中尺度涡旋主要迁移通道提取与分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第6期52卷 39-49页

作者：郑杰王绚马纯永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

中尺度涡旋在世界各大洋中广泛存在,对海洋物质能量的输送以及海洋与大气间的能量交换起着重要作用。南大洋区域中尺度涡旋的活动受海底地形、流场、风场等多重因素的影响,呈现出一些独特的移动规律。为了高效、准确地得到南大洋区域中... 详细信息

中尺度涡旋在世界各大洋中广泛存在,对海洋物质能量的输送以及海洋与大气间的能量交换起着重要作用。南大洋区域中尺度涡旋的活动受海底地形、流场、风场等多重因素的影响,呈现出一些独特的移动规律。为了高效、准确地得到南大洋区域中尺度涡旋的移动特征,本文提出基于方向的轨迹时空聚类算法。首先,采用最小描述原则将涡旋轨迹按照特征点划分为多条线段;其次,在时空聚类的基础上提出阈值确定原则和方向距离的度量方法,对涡旋线段进行聚类;最后,根据聚类结果提取涡旋迁移通道。实验结果表明,45°S以北均为西向的涡旋迁移通道,45°S以南均为东向的涡旋迁移通道,这与大洋环流的流向基本一致;从涡旋迁移通道的统计特征来看,西向所包含的涡旋在南半球的夏季达到峰值,东向所包含的涡旋在冬季达到峰值,东向所包含涡旋的涡旋动能比西向高;从涡旋的性质来看,在南大洋区域,暖涡(Anticyclonic Eddy,AE)和冷涡(Cyclonic Eddy,CE)的涡旋迁移通道在统计特征、地理位置和移动方向上都极其相似。

关键词：中尺度涡旋涡旋迁移通道轨迹聚类统计特征南大洋

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