基于客观λ_(2)方法的海洋三维涡旋核心线提取

1

作者 田丰林 李博涵 +2 位作者 田万林 唐蓦然 马颖 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期151-161,共11页

涡旋核心线是海洋中尺度涡旋结构的重要组成要素,涡旋核心线提取和可视化对于切入中尺度涡三维结构研究、开展海洋垂直物质能量运输分析具有重要意义。本文基于客观参考框架和λ_(2)准则,提出了使用客观化的流场参数得到λ_(2)区域,并... 涡旋核心线是海洋中尺度涡旋结构的重要组成要素,涡旋核心线提取和可视化对于切入中尺度涡三维结构研究、开展海洋垂直物质能量运输分析具有重要意义。本文基于客观参考框架和λ_(2)准则,提出了使用客观化的流场参数得到λ_(2)区域,并提取其山谷线作为涡旋核心线的方法,实现了对海洋三维结构中尺度涡旋核心线的提取和可视化。首先,引入了最优局部参考系,使得速度、速度梯度等测度成为在变化的参考系下保持不变的客观量,提升了在海洋科学实践中的可靠性和实用性;其次,针对含有垂向速度的海洋三维流场数据,计算其空间雅可比矩阵,展示了涡旋核心区域的三维结构,实现了海洋涡旋研究从二维到三维的提升;最后,分别在多个半径大小播撒流线种子点,分析不同旋转方向的涡旋,对已提取的涡旋核心线实验结果进行验证,证明了客观λ_(2)海洋三维涡旋核心线提取方法的有效性及可行性。 展开更多

关键词 海洋流场 涡旋核心线 客观性 三维结构

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不同层结条件下海浪生湍流混合特征分析及其对上层海洋的影响

2

作者 庄展鹏 袁业立 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期437-451,共15页

上层海洋混合过程的动力学研究和数值模拟一直是海洋和气象学家关注的重点之一,其中上层海洋垂向混合参数化方案的不准确直接影响海洋模式的模拟效果。风生海浪对海气相互作用以及上层海洋的内部混合都起到极为重要的作用。本文基于包... 上层海洋混合过程的动力学研究和数值模拟一直是海洋和气象学家关注的重点之一,其中上层海洋垂向混合参数化方案的不准确直接影响海洋模式的模拟效果。风生海浪对海气相互作用以及上层海洋的内部混合都起到极为重要的作用。本文基于包含垂向层结效应的海浪生湍流混合系数理论模型,开展不同层结条件下海浪生湍流混合系数的分布变化特征分析。构建了一维理想解析实验和准全球算例,结果表明,在100 m以浅的上层海洋中,混合层深度与上述混合系数呈现较为显著的负相关关系,当跃层或混合层深度较大时能够显著增强垂向混合过程,进而使表层暖水下降至更深的位置,加深混合层深度模拟结果。主要原因是由于深跃层条件下表层的层结效应较弱,因而对混合的抑制作用较小。此外,在准全球算例中海浪生湍流混合方案可显著提高海洋环流模式对上层海洋温度结构的模拟能力,模式对跃层处WOA13实测数据的模拟精度最高可提升60%以上。 展开更多

关键词 海浪生湍流混合 垂向层结条件 海洋环流数值模拟 跃层深度

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基于FIO-COM的复杂海洋环境下的声传播效应研究

3

作者 杨春梅 李润 +3 位作者 刘宗伟 姜莹 吕连港 李显阳 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期578-589,共12页

海洋声学预报系统将海浪-潮流-环流耦合的海洋模型FIO-COM(Coupled Ocean Model)与水下声场传播模型协同连接。在此基础上,本文利用海表面高度异常数据识别和预测海洋中尺度结构的位置和演变,并生成相应的中尺度海洋环境下的声学参数,... 海洋声学预报系统将海浪-潮流-环流耦合的海洋模型FIO-COM(Coupled Ocean Model)与水下声场传播模型协同连接。在此基础上,本文利用海表面高度异常数据识别和预测海洋中尺度结构的位置和演变,并生成相应的中尺度海洋环境下的声学参数,可用于分析各种包含海洋中尺度结构在内的复杂海洋环境下的声传播效应。利用该系统计算并分析了冲绳海槽、黑潮锋面和北太平洋冷涡等实际海洋环境下的声传播效应,研究结果表明:相对于水体声速场的结构变化,冲绳海槽地形对声传播的影响更为显著,海槽外侧的声源在穿越海槽传播时,大部分声能量陷落在海槽底部,很难到达海槽对面;不考虑地形的影响,黑潮锋表面较高的水温能够导致近海面水域声能量减弱,相对于距离无关水体环境,声传播损失增大约5~10 dB;北太平洋冷涡使得声能量提前汇聚,进而改变汇聚区的宽度、强度和位置。 展开更多

关键词 声学预报 海洋模型 中尺度结构 声传播效应

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2019年夏季楚科奇海混合层特征分析

4

作者 孙永才 林丽娜 +1 位作者 魏泽勋 刘娜 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期93-105,共13页

为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能... 为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能更准确地估算MLD。从层化指数来看,盐度在楚科奇海的密度形成中占主导地位,对MLD的影响较大。本研究还发现,在3个海区风、动量通量和浮力通量对MLD影响的比较中,楚科奇海北部海区混合层深度分别受风和动量通量的影响最显著,而南部海区混合层深度受浮力通量的影响最显著。此外,在3个海区中北部海区动量通量和浮力通量的协同作用对MLD的贡献率最大。在不同区域,层化和风对MLD的影响程度不同,在楚科奇海北部,风对MLD的影响远大于层化,贡献率分别为38%和9%。除楚科奇海北部外的2个区域,风和层化对MLD的贡献几乎相等。 展开更多

关键词 楚科奇海 混合层特征 浮力通量 动量通量 层化

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锚系阵列结合水下滑翔机观测策略研究——以南海中部为例

5

作者 罗强 王冠琳 +2 位作者 滕飞 徐腾飞 王岩峰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期118-132,共15页

南海复杂的地形与水动力环境给观测带来了挑战,结合多种观测手段优势互补组成海洋观测网是南海观测未来的发展方向。本文选取锚系阵列与水下滑翔机这2种主要的定点观测和移动观测手段,以南海中部为例,设计锚系阵列与水下滑翔机的布放站... 南海复杂的地形与水动力环境给观测带来了挑战,结合多种观测手段优势互补组成海洋观测网是南海观测未来的发展方向。本文选取锚系阵列与水下滑翔机这2种主要的定点观测和移动观测手段,以南海中部为例,设计锚系阵列与水下滑翔机的布放站位,并基于区域海洋数值模式构建数据同化系统,设计观测系统模拟实验,进而通过对比不同方案下锚系阵列和水下滑翔机站位温盐数据的同化结果,探讨两者相结合的观测策略。在0~1000 m水深,模拟实验结果表明:受限于站位数量及分布位置,仅利用锚系阵列观测数据对温盐的同化精度改善有限;水下滑翔机观测数据的加入使得改进较为明显,对温度同化的改进主要体现在100~500 m,对盐度同化的改进则主要体现在100~250 m,这也分别对应初始温盐同化结果的均方根误差峰值深度区间;水下滑翔机初始布放站位与运动方式也会对实验结果产生影响,对于南海中部区域,水下滑翔机水平向右运动采样对温度的同化效果更好,在初始布放站位附近循环采样对盐度和海面高度异常同化效果更好。观测系统模拟实验结果可为南海未来的海洋观测网设计提供参考。 展开更多

关键词 锚系阵列 水下滑翔机 南海 观测系统模拟实验

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基于FIO-COM的海洋声学预报系统的构建与应用 被引量：2

6

作者 杨春梅 刘宗伟 +2 位作者 姜莹 吕连港 肖斌 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期510-519,共10页

将海洋模式与声传播模型结合在一起,设计开发了一种适用于高性能计算机的全球海洋声学预报系统FIO-GOAFS,该系统以自然资源部第一海洋研究所全球0.1°分辨率海浪-潮流-环流耦合模式(FIOCOM)为基础,利用海洋模式预报的温、盐、深参... 将海洋模式与声传播模型结合在一起,设计开发了一种适用于高性能计算机的全球海洋声学预报系统FIO-GOAFS,该系统以自然资源部第一海洋研究所全球0.1°分辨率海浪-潮流-环流耦合模式(FIOCOM)为基础,利用海洋模式预报的温、盐、深参数计算声速剖面,并对声速剖面进行水声环境特征诊断,之后将海洋模式与水下声场传播模型协同连接,结合地声模型(海底地形和底质参数),实现了全球海域的水声环境特征诊断及水下声场及相关结果的预报。海洋模型提供水下声学预报所需的水体声速、海浪波高等参数,地声模型提供海底地形、底质声速、密度以及衰减等参数,通过调用海洋-声学连接模块提取声传播路径的地形及海洋环境参数剖面,实现海洋模型和声学模型的有效连接。全球海洋声学预报系统在高性能计算机上并行实现,主要包括声场计算中的频点、方位角并行以及声学预报时针对地理空间区域的并行。最后,利用该系统预报并分析了全球海域的水声环境特性及声呐作用距离的季节变化和空间分布特征,为现代声呐的设计、操作和水下应用提供参考。 展开更多

关键词 声学预报 海洋模型 声传播特性 声道 水声环境特性

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基于机器视觉的光学雨滴谱仪方案研究与实现

7

作者 赵鹏 张洪玮 吴松华 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2024年第6期611-623,共13页

雨滴谱是描述降水微物理特征的重要参数,对于改善雷达定量降水估计、研究降水微物理性质及认识降水演变过程具有关键作用。为实现雨滴的尺度和尾速的同步测量,本文提出了一种基于机器视觉原理的光学雨滴测量方法,设计了以双远心镜头、... 雨滴谱是描述降水微物理特征的重要参数,对于改善雷达定量降水估计、研究降水微物理性质及认识降水演变过程具有关键作用。为实现雨滴的尺度和尾速的同步测量,本文提出了一种基于机器视觉原理的光学雨滴测量方法,设计了以双远心镜头、远心光源和线阵相机为核心的系统方案,并搭建了光学雨滴谱仪样机。数据处理与分析系统以微软基础类库(MFC)为框架,调用相机软件开发包(SDK),联合Halcon软件开发了一款雨滴实时自动化测量软件。利用Canny算法对所得图像进行亚像素边缘检测,使用插值算法修复雨滴轮廓,最后根据还原后的雨滴图像计算出雨滴的尺度和尾速,从而实现雨滴的自动化测量。利用钢球和水滴进行了定标检验,使用标准量棒实验对仪器测量范围进行了标定。检测结果表明该雨滴谱仪对0.6~5.0 mm之间的钢球直径测量误差小于21μm,速度反演误差小于4.5%;而对水滴的测量标准差为26μm,证明该仪器可以同时测量粒子的尺度和尾速,并在测量运动粒子方面表现出良好的准确性和一致性。 展开更多

关键词 雨滴谱仪 机器视觉 边缘检测

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基于声传播损失的南海海域地声参数敏感性分析 被引量：1

8

作者 李润 杨春梅 +4 位作者 宋鹏 李官保 刘宗伟 姜莹 吕连港 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期590-601,共12页

以中国南海地声-水声联合调查实验数据为基础,利用多道地震数据偏移成像以及浅地层剖面数据反演获取了一个分层地声模型。通过设定该模型各层地声参数的参考值和变化区间,结合实测的水体声学参数,利用Krakenc耦合简正波模型计算了不同... 以中国南海地声-水声联合调查实验数据为基础,利用多道地震数据偏移成像以及浅地层剖面数据反演获取了一个分层地声模型。通过设定该模型各层地声参数的参考值和变化区间,结合实测的水体声学参数,利用Krakenc耦合简正波模型计算了不同地声参数下的声传播损失;分析了理论与实测声传播损失均方根误差随地声参数的变化规律以及均方根误差的区间分布情况。研究结果表明:对于频率100 Hz的声传播,地声模型第一层和第二层沉积层的声速对声传播损失影响最为显著;第一层和第二层沉积层衰减系数、厚度对声场的影响次之;基底对声场的影响最小。本文在接近真实海底的环境下研究了海底各分层结构中地声参数对声场的影响,可为建立海洋环境地声模型提供一定的依据。 展开更多

关键词 地声模型 地声参数 耦合简正波 声传播损失

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深度学习在鱼类识别、计数、追踪方面的应用研究进展

9

作者 徐文杰 方辉 +7 位作者 杨胜龙 张胜茂 石永闯 吴祖立 俞圣池 熊鑫泉 杨浩东 戴阳 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期874-887,共14页

人工识别鱼类的方法需要直接接触鱼体,传统机器学习方法需要人工提取特征并设计图像向量化方法,而深度学习方法能够从输入数据中获得高级特征,进而挖掘数据的分布规律。使用深度学习方法识别鱼类能够解放人力、规避主观识别的倾向性、... 人工识别鱼类的方法需要直接接触鱼体,传统机器学习方法需要人工提取特征并设计图像向量化方法,而深度学习方法能够从输入数据中获得高级特征,进而挖掘数据的分布规律。使用深度学习方法识别鱼类能够解放人力、规避主观识别的倾向性、减少鱼类应激反应,对发展智慧渔业和精准养殖有积极推动作用。本研究综述了深度学习在鱼类识别任务上的应用研究,针对研究中遇到的识别问题,提出未来应推广统一的成果检测标准以明确研究方向,不断提高应用研究水平以扩展实用性更强和智能化更高的应用任务,解决设备和模型间的接口兼容问题以增强科研人员在设备和模型选择上的灵活性,以期为使用深度学习方法研究鱼类识别任务提参考依据。 展开更多

关键词 鱼类识别 深度学习 数据集

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基于深度神经网络的CALIOP透明云下海面风速反演

10

作者 罗敦艺 吴东 +1 位作者 张馨毅 贺岩 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期130-139,共10页

构建了一种适用于CALIOP透明云下数据的深度神经网络模型,用于反演海面风速。通过使用2017年1、4、7、10月的CALIOP夜间数据和准同步的AMSR-2风速数据对模型进行训练,然后将该模型应用于2018年1—9月的夜间云下数据,实现海面风速的反演... 构建了一种适用于CALIOP透明云下数据的深度神经网络模型,用于反演海面风速。通过使用2017年1、4、7、10月的CALIOP夜间数据和准同步的AMSR-2风速数据对模型进行训练,然后将该模型应用于2018年1—9月的夜间云下数据,实现海面风速的反演。与无云数据对比,所得反演结果表明精度接近,标准偏差最大为0.89 m/s,最低相关系数为0.94。在引入ERA5有效波高数据后,反演精度进一步提升,标准偏差最大为0.68 m/s,相关系数达到0.96以上。研究结果表明,透明云下数据同样可用于风速反演,深度神经网络能够有效地从CALIOP数据中提取风速信息,并结合有效波高数据进一步提高反演精度。 展开更多

关键词 遥感 星载激光雷达 海面后向散射 海面风速 有效波高 深度学习

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不同测高产品对地中海中尺度涡探测的影响

11

作者 贺晓辉 王祎诺 +2 位作者 王璇 陈笑炎 陈戈 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期30-39,共10页

长期以来,人们利用海平面异常(Sea level anomaly,SLA)对中尺度涡旋进行了大量研究。然而,随着新的测高产品绝对动力地形(Absolute dynamic topography,ADT)的提出,SLA产品探测涡旋的准确性值得重新检验。因此,本文以地中海为例,使用26 ... 长期以来,人们利用海平面异常(Sea level anomaly,SLA)对中尺度涡旋进行了大量研究。然而,随着新的测高产品绝对动力地形(Absolute dynamic topography,ADT)的提出,SLA产品探测涡旋的准确性值得重新检验。因此,本文以地中海为例,使用26 a(1993—2018年)时间序列,提供了AVISO发布的中尺度涡旋轨迹图集(META数据集)和Tian等发布的海洋涡旋识别与追踪数据集(Tian数据集)这两种由不同测高产品衍生的涡旋数据集之间的比较分析。结果表明,在涡旋识别方面,META比Tian数据集捕获的涡旋数量更多,具有更大的振幅和更小的半径;在空间域上,META数据集更容易检测到永久、准永久性气旋涡。值得注意的是,由于SLA是平均海平面(Mean sea surface,MSS)的异常,而MSS的分辨率在高纬地区以及沿海区域并不高,造成了沿轨SLA不可避免地存在误差。因此,在时域上,SLA捕获的涡旋数量波动不断趋向ADT,使得META相较于Tian数据集质量更稳定。在涡旋追踪方面,Tian比META数据集追踪到的长寿涡(>6个月)普遍具有更长的寿命和更连续的轨迹,从而使涡旋显示出更强的鲁棒性。因此,本文建议,当关注的目标是单体涡旋时,应使用META数据集;当重点关注涡旋轨迹时,应采用Tian数据集。 展开更多

关键词 卫星测高 地中海 中尺度涡旋 涡旋识别与追踪 参数统计

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中国近海气溶胶光学特性与相对湿度相互关系研究

12

作者 贺杰 孙康闻 +2 位作者 任超 戴光耀 吴松华 《大气与环境光学学报》 CAS CSCD 2024年第6期698-716,共19页

基于CALIPSO卫星数据和ERA5再分析数据,选取经度范围108°E~124°E、纬度范围18°N~41°N区域内的海洋区域(即中国近海海域),对其在2007―2016年内对流层气溶胶的光学特性与相对湿度之间的相互关系进行对比分析。结果表... 基于CALIPSO卫星数据和ERA5再分析数据,选取经度范围108°E~124°E、纬度范围18°N~41°N区域内的海洋区域(即中国近海海域),对其在2007―2016年内对流层气溶胶的光学特性与相对湿度之间的相互关系进行对比分析。结果表明:该海域内,气溶胶的532 nm后向散射系数和532 nm消光系数都随相对湿度的增大而增大,气溶胶的退偏振比随相对湿度的增大而减小。这可能是由于相对湿度增大导致气溶胶粒子的吸湿性和整体形态发生变化。同时,气溶胶各光学特性整体在夏季最低,在春季、秋季、冬季会随着相对湿度的增加于某处交替变化,这可能与不同季节内各种类气溶胶所占比例不同有关;气溶胶各光学特性在2014―2016年的值显著低于2007―2013年,这可能是中国的环保政策执行有力的结果。进一步划分中国近海海域之后进行分析,10年内,因海洋来源气溶胶所占比重按黄渤海、东海、南海依次增大,气溶胶各个光学特性的整体值按黄渤海、东海、南海依次减小;进一步对海域内划分高度层进行分析可知,在0~7 km范围内,高度越高,海洋来源气溶胶所占比重越小而陆地来源气溶胶所占比重越大,同时气溶胶退偏振比整体值不断增大。 展开更多

关键词 气溶胶 光学特性 云-气溶胶激光雷达与红外探路者卫星观测 ERA5 中国近海

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基于水下滑翔机观测的印度洋东南海域环境噪声风关特性 被引量：1

13

作者 王金成 潘海东 +1 位作者 王冠琳 王岩峰 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-169,共10页

基于“海燕”水下滑翔机在印度洋东南海域实测的环境噪声数据和海面风速再分析数据:分析了此海域4~20 kHz内环境噪声时频特性;验证了滑翔机深度不会显著影响环境噪声的风关特性测量;定量计算了噪声谱级与海面风速的相关系数;利用最小二... 基于“海燕”水下滑翔机在印度洋东南海域实测的环境噪声数据和海面风速再分析数据:分析了此海域4~20 kHz内环境噪声时频特性;验证了滑翔机深度不会显著影响环境噪声的风关特性测量;定量计算了噪声谱级与海面风速的相关系数;利用最小二乘拟合得到各中心频率噪声谱级与风速的线性函数关系。结果表明:在小于4 kHz的频段内,因受所搭载温盐深仪CTD(Conductivity, Temperature, Depth)泵的噪声影响,噪声谱级与海面风速的相关系数在0.2以下;在大于4 kHz的频段内,环境噪声谱级与海表面风速变化趋势一致性较好,且在6~10 kHz频段内相关系数为0.8左右;在5~20 kHz频段内,噪声谱级与风速拟合呈线性函数关系,并且随着中心频率增高,倍频程损失平均为5 dB左右;在10 kHz处,拟合斜率最大,噪声谱级对海面风速变化的敏感度最高。 展开更多

关键词 海洋环境噪声 水下滑翔机 海面风速 相关系数 线性拟合

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基于平均声速测量的声速剖面实时重构方法 被引量：1

14

作者 王旭 刘宗伟 +3 位作者 甘忠良 姜莹 杨春梅 吕连港 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期602-610,共9页

针对传统的声速剖面重构方法往往不具备实时性的问题,本文提出了一种基于平均声速测量的声速剖面实时重构方法。首先,基于历史数据进行特征分解并选择经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)的阶次;其次,利用实测的水下某深... 针对传统的声速剖面重构方法往往不具备实时性的问题,本文提出了一种基于平均声速测量的声速剖面实时重构方法。首先,基于历史数据进行特征分解并选择经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)的阶次;其次,利用实测的水下某深度的声速和该深度至海面的平均声速,通过求二元一次方程组的最小范数解得到EOF重构系数;最后,结合历史声速剖面重构全海深声速剖面。使用西太平洋海域的再分析数据对该方法进行了仿真验证,结果表明:采用该方法重构的声速剖面与真实声速剖面拟合效果较好,平均均方根误差约为1.31 m·s-1。本文所提方法可为水下航行器实时重构声速剖面提供技术支撑。 展开更多

关键词 实时重构 经验正交函数 平均声速 最小范数解

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阿古拉斯流域亚中尺度过程的能量分析

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作者 赵若楠 李刚 何宜军 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期27-38,共12页

本文基于(1/48)°MITgcm数值模拟结果,通过频率−波数谱分析等方法分离地转平衡和非地转运动,分析了阿古拉斯流域亚中尺度的分布特征,讨论了其季节性变化的主要影响因素。结果表明,阿古拉斯流域亚中尺度过程具有冬强夏弱的显著季节... 本文基于(1/48)°MITgcm数值模拟结果,通过频率−波数谱分析等方法分离地转平衡和非地转运动,分析了阿古拉斯流域亚中尺度的分布特征,讨论了其季节性变化的主要影响因素。结果表明,阿古拉斯流域亚中尺度过程具有冬强夏弱的显著季节变化特征,混合层斜压不稳定是影响该流域亚中尺度季节性差异的主要原因。此外,在涡动能较强的区域,地转平衡运动始终主导亚中尺度过程,季节性变化较小;在涡动能较弱的区域,地转平衡与非地转分量具有明显的季节性差异,局地混合层浅化可能是导致夏季非地转分量贡献增加的主要机制。本文研究结果有助于进一步探究阿古拉斯流域亚中尺度的季节性变化及其主导因素,地转平衡与非地转运动的有效分离加强了我们对海洋多尺度之间能量传递的理解。 展开更多

关键词 阿古拉斯流域 亚中尺度过程 地转平衡运动 非地转运动 过渡尺度

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龙目和翁拜海峡海流季节内变化特征与机制分析

16

作者 赵海峰 徐腾飞 +4 位作者 官晟 王冠琳 滕飞 李淑江 曹国娇 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-37,共17页

基于INSTANT(International Nusantara Stratification And Transport)观测资料的分析,龙目和翁拜海峡不同深度流量的季节内变化具有不同的显著周期。根据这一特征,龙目海峡水体输送可分为150 m以浅和150~300 m两层,其显著周期分别为30~... 基于INSTANT(International Nusantara Stratification And Transport)观测资料的分析,龙目和翁拜海峡不同深度流量的季节内变化具有不同的显著周期。根据这一特征,龙目海峡水体输送可分为150 m以浅和150~300 m两层,其显著周期分别为30~70 d和30~40 d,前者由第二斜压模Kelvin波引起,而后者受第一斜压模Kelvin波影响;翁拜海峡水体输送可分为4层,300 m以浅为准40 d和50~75 d振荡,300~600 m为30~45 d和55~75 d振荡,600~1 000 m为30~40 d、准50 d、60~75 d振荡,1 000~1 200 m为30~40 d振荡以及较弱的20 d以下高频振荡。起源于赤道中印度洋的季节内Kelvin波的传播过程是引起龙目和翁拜海峡海洋季节内变化的重要因素,它在水平向东传播的同时,在垂直方向也会引起位相的传播,且率先抵达深层。据估算,海洋季节内变化从赤道中印度洋传播至龙目和翁拜海峡的速度约为1.59~2.95 m/s,由第一和第二斜压模Kelvin波构成。苏门答腊-爪哇岛沿岸风对季节内Kelvin波的传播也有重要影响。 展开更多

关键词 印度尼西亚贯穿流 INSTANT 季节内变化 KELVIN波

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阿留申群岛阿图岛水道多年夏季水文特征分析

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作者 陈红霞 刘健康 +3 位作者 张学宏 刘敏 林丽娜 刘娜 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期634-642,共9页

本文基于中国北极科学考察队2003年至2014年在阿图岛水道连续5个航次的CTD(Conductivity,Temperature, Depth,温盐深仪)站点观测数据,采用特征统计和时序分析方法,对水道多年夏季的分层结构、跃层特点和时序演变特征进行了分析研究。结... 本文基于中国北极科学考察队2003年至2014年在阿图岛水道连续5个航次的CTD(Conductivity,Temperature, Depth,温盐深仪)站点观测数据,采用特征统计和时序分析方法,对水道多年夏季的分层结构、跃层特点和时序演变特征进行了分析研究。结果表明,阿图岛水道夏季垂向分层非常显著,密度和盐度均表现出4层的剖面结构,而温度表现为有时4层、有时5层的剖面结构。5个航次均存在跃层结构,其中温度跃变最为显著、密度次之、盐度最弱。在水道内未发现“海底断崖”,而“液体海底”特征显著。研究表明,水道的垂向分层受到夏季局地海表加热和上游海域上一年冬季强烈垂直对流混合的控制,海表加热和冬季残留水对其跃层结构特点有决定性作用。这一研究对于深入了解阿图岛水道附近海洋环境、气候变化、生态系统和资源利用等具有参考意义。 展开更多

关键词 中国北极科学考察队 阿图岛水道 液体海底 海底断崖

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黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化特征

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作者 郭贵正 李刚 +1 位作者 何宜军 赵若楠 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期23-33,共11页

亚中尺度过程伴随着强烈的垂向速度,显著影响着海洋表面与海洋内部之间热量、浮力和质量等示踪物的垂向输运。基于(1/48)°的LLC4320模式结果,本文对黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化进行了研究。研究结果表明,黑潮延... 亚中尺度过程伴随着强烈的垂向速度,显著影响着海洋表面与海洋内部之间热量、浮力和质量等示踪物的垂向输运。基于(1/48)°的LLC4320模式结果,本文对黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化进行了研究。研究结果表明,黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运具有明显的春冬强、夏秋弱的季节变化特征。上层海洋净亚中尺度垂向热通量变化与混合层深度变化趋势较为一致,在混合层上方整体呈现出向上的亚中尺度热量输运,混合层下方也存在很强的亚中尺度垂向热量输运,但呈现正负交替的变化特征,净亚中尺度垂向热量输运较小。垂向热通量波数频率协同谱分析表明,混合层下方的亚中尺度垂向热量输运可能是由线性内波引起的,但线性内波引起的向上与向下的垂向热量输运相互抵消,在季节平均后净垂向热量输运较小。 展开更多

关键词 黑潮延伸体 亚中尺度过程 垂向热量输运

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全球涡旋经向偏转的遥感研究:物理机制与海洋学应用

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作者 陈戈 陈笑炎 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期830-844,共15页

研究普遍认为海洋涡旋的经向运动遵循气旋涡向极地偏转、反气旋涡向赤道偏转的规律,然而,这一极性主导的传统认知在全球和区域上均存在一定的偏差和误导性.本文深入探索了涡旋经向运动的本质规律,发现涡旋的时空地转性、海表温度的热衰... 研究普遍认为海洋涡旋的经向运动遵循气旋涡向极地偏转、反气旋涡向赤道偏转的规律,然而,这一极性主导的传统认知在全球和区域上均存在一定的偏差和误导性.本文深入探索了涡旋经向运动的本质规律,发现涡旋的时空地转性、海表温度的热衰减以及背景流场的拖曳作用是涡旋经向偏转的主要机制,并得到以下主要结论:(1)涡旋经向偏转由极性主导是一个伪命题,得出这一结论是由于涡旋轨迹的归一化拟合存在偏差和不对称性;相反,涡旋经向偏转更多是由地理位置决定的,且不受涡旋极性的影响;(2)地转调整效应对调制涡旋经向偏转起着关键作用,对于空间(时间)上的非地转涡旋,无论涡旋极性如何,均呈现出向极地(赤道)的偏转趋势;(3)影响涡旋经向偏转的物理机制与其运动方向相关,西向运动涡旋主要受到海表温度的热衰减影响,东向涡旋则主要受到背景流场的拖曳作用.深入理解涡旋的经向偏转规律及物理机制,对于实现涡旋轨迹高精度预测,以及海洋环境监测和保护具有重要意义. 展开更多

关键词 海洋涡旋 涡旋传播 涡旋经向偏转 卫星遥感观测 地转调整

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多普勒激光雷达近地面飞机尾涡反演方法优化 被引量：2

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作者 张容川 王筱晔 +6 位作者 张洪玮 刘晓英 王希涛 秦胜光 尹嘉萍 王琪超 吴松华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期94-106,共13页

实时准确获取飞机尾涡的特征参数信息,将有利于在保持机场基础设施的情形下进一步提升机场吞吐量。相干多普勒激光雷达作为飞机尾涡的有效探测手段,可提供其位置与强度信息。针对飞机尾涡特征反演算法在近地面环境下出现的误识别及定位... 实时准确获取飞机尾涡的特征参数信息,将有利于在保持机场基础设施的情形下进一步提升机场吞吐量。相干多普勒激光雷达作为飞机尾涡的有效探测手段,可提供其位置与强度信息。针对飞机尾涡特征反演算法在近地面环境下出现的误识别及定位精度下降问题,通过采用区域聚焦的方法减少背景环境对识别精度的影响,并引入尾涡的旋转特征、对反演结果检验,以此提高结果的可靠性。针对扫描中尾涡的移动、扭曲或数据缺失引起的强度评估不准问题,通过尾涡速度分布校正和理想化飞机尾涡模型校正两步来提高强度反演精度。经成都双流国际机场观测数据验证,该优化算法的正确识别率提高2.8%,漏报率下降2.7%,虚警率下降20.86%。 展开更多

关键词 大气光学 飞机尾涡 激光雷达 航空安全 快速识别

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