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一种海洋涡旋SAR图像仿真方法 预览
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作者 王宇航 杨敏 种劲松 《雷达学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期382-390,共9页
海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像... 海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像特征。仿真SAR图像可以用于研究涡旋的特征,但是目前极少有关于涡旋SAR图像仿真方法的研究。为了更好地解译SAR图像中的涡旋特征,该文提出了一种涡旋SAR图像仿真方法。首先,基于流体力学中典型的Burgers-Rott涡旋模型,建立涡旋2维表面流场;然后,利用SAR海洋成像仿真模型,仿真给定涡旋2维流场、海面风场以及雷达系统参数下的涡旋SAR图像。该文针对气旋式涡旋与反气旋式涡旋进行了仿真实验,并建立了仿真涡旋SAR图像的相似度评价标准。实验结果表明,仿真的涡旋SAR图像与真实星载涡旋SAR图像能够较好地吻合,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 海洋涡旋 SAR图像 Burgers-Rott涡旋模型 图像仿真
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多特征融合的复杂环境海洋涡旋识别
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作者 黄冬梅 刘佳佳 +1 位作者 苏诚 杜艳玲 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期31-38,共8页
目的海洋涡旋识别研究已成为物理海洋领域的研究热点之一。传统的海洋涡旋识别算法多是基于物理参数法、流场几何特征法以及两种方法的混合,通过设置统一的阈值对海洋涡旋进行识别。在特定环境的海域中,传统算法的识别效果较好。但引起... 目的海洋涡旋识别研究已成为物理海洋领域的研究热点之一。传统的海洋涡旋识别算法多是基于物理参数法、流场几何特征法以及两种方法的混合,通过设置统一的阈值对海洋涡旋进行识别。在特定环境的海域中,传统算法的识别效果较好。但引起海洋涡旋生成的环境复杂多变且具有快速运动的特性,导致其具有快速连续变化的特点,依赖专家经验进行单一阈值设置的方法存在显著的主观性和不确定性,通常会导致海洋涡旋的漏判和错判,缺乏通用性。针对以上问题,为构建具有泛化能力的海洋涡旋自动识别方法,兼顾考虑海洋涡旋的全局和局部特征,提出一种复杂环境下海洋涡旋多特征融合识别方法。方法首先通过数据预处理对数据集进行扩充;其次提取海洋涡旋的纹理特征(GLCM)、傅里叶描述子(FD)和Harris角点特征;接着将提取的GLCM特征进行均值化,并通过主成分分析法(PCA)对FD描述子和Harris角点特征进行降维;然后将处理后的特征向量进行串行融合;最后通过分类器完成对海洋涡旋的识别。结果实验结果表明,提出的多特征融合方法的识别率高于单一特征方法的识别率,采用DT分类算法的识别精度最高,达86.9045%;本文方法中采用PCA降维能有效提高识别精度,FD特征经PCA降维后,识别精度从83.9060%提高到86.9045%,Harris特征经PCA降维后,识别精度从84.0097%提高到85.3547%;且对于形态多样的海洋涡旋具有良好的鲁棒性。结论本文融合了基于SAR影像海洋涡旋的3种特征信息,包括GLCM、FD和Harris角点特征,有效克服了阈值选取以及单一特征的不足,提高了基于SAR影像海洋涡旋的识别率,本文方法适用于复杂环境下的海洋涡旋识别。 展开更多
关键词 海洋涡旋 目标识别 SAR影像 特征提取 多特征融合
一种SAR图像海洋涡旋形状自动描绘及信息提取方法 预览
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作者 郑平 种劲松 王宇航 《测试科学与仪器:英文版》 CAS CSCD 2018年第3期241-248,共8页
合成孔径雷达(SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据。利用SAR图像自动地描绘涡旋形状,并提取涡旋信息,对海洋涡旋研究和涡旋SAR图像应用有着重要意义。该文针对SAR图像中螺旋形状的涡旋,提出了一种SAR图像海洋涡旋形状自... 合成孔径雷达(SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据。利用SAR图像自动地描绘涡旋形状,并提取涡旋信息,对海洋涡旋研究和涡旋SAR图像应用有着重要意义。该文针对SAR图像中螺旋形状的涡旋,提出了一种SAR图像海洋涡旋形状自动描绘及信息提取方法。该方法先将SAR图像骨架化,再在SAR图像上绘制骨架图中检测到的对数螺旋线,直观地描绘涡旋形状,然后利用形状描绘结果提取涡旋信息。该文利用sentinel-1黑海地区涡旋SAR图像进行了实验,实验结果表明,该方法能实现涡旋形状的自动描绘和涡旋信息提取,形状描绘结果与涡旋实际形状相符,提取的涡旋信息与手动提取的参考信息一致,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR)图像 海洋涡旋 形状描绘 信息提取
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海洋涡旋移动特征的区域划分方法及应用分析 被引量:1
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作者 莫洋 杜云艳 +1 位作者 吴笛 易嘉伟 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2016年第7期910-919,共10页
为了合理有效地分析和挖掘海洋涡旋移动数据中的规律和模式,本文以基于空间交互性流聚类的区域化方法为基础,提出了一种海洋涡旋移动特征的网格区域化方法。该方法以网格为统计单元,对涡旋移动数据进行组织,通过图论模型构建海洋涡旋的... 为了合理有效地分析和挖掘海洋涡旋移动数据中的规律和模式,本文以基于空间交互性流聚类的区域化方法为基础,提出了一种海洋涡旋移动特征的网格区域化方法。该方法以网格为统计单元,对涡旋移动数据进行组织,通过图论模型构建海洋涡旋的移动网络图,然后采用基于平均邻接的层次聚类和基于模块度的划分2个步骤,实现涡旋移动特征的区域划分。基于该算法,对1992-2011年中国南海海洋涡旋移动数据进行算法实验,结果表明,南海海洋涡旋按照其移动频繁性特征可分为越南东南部(R1)、越南东部-巴拉望岛(R2)、南海北部(R3)3个区域。其中,R1区域包含了南海西南部深海盆地区的涡旋活跃条带;R2区域体现了南海中部涡旋向西移动的活动规律;R3区域则包含了南海北部东北-西南走向条带。3个区域内冷涡和暖涡具有明显的季节性变化特征:R1和R3区域冷暖涡变化相似,暖涡在夏秋季移动最多,冬季最少,而冷涡则相反,夏秋季移动最少,随后逐渐增加,并在春季达到峰值;R2区域暖涡在春季移动最多,而冷涡在夏冬移动最多,春秋移动相对较弱。 展开更多
关键词 区域划分 层次聚类 涡旋移动 海洋涡旋 中国南海
Automatic detection of oceanic eddies in reanalyzed SST images and its application in the East China Sea
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作者 ZHANG ChunHua LI HongLin LIU SongTao SHAO LianJun ZHAO Zhao LIU HongWei 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第12期2249-2259,共11页
海洋的旋涡可以引起本地海表面在遥感(RS ) 的温度(SST ) ,高度,和咸度异例想象。遥远的察觉到的 SST 形象证明了是在海洋的旋涡察觉的一种有效技术,因为它的高时间、空间的分辨率。各种各样的技术被用来从 SST 图象识别旋涡。主要... 海洋的旋涡可以引起本地海表面在遥感(RS ) 的温度(SST ) ,高度,和咸度异例想象。遥远的察觉到的 SST 形象证明了是在海洋的旋涡察觉的一种有效技术,因为它的高时间、空间的分辨率。各种各样的技术被用来从 SST 图象识别旋涡。主要由于海洋的旋涡的强壮的词法变化,然而,可以证明没有特别地正确的旋涡察觉方法。算法的一个计划基于从 SST 数据集旋涡察觉跟踪并且聚类的伪轮廓被介绍。方法不在怀疑的旋涡察觉的功课期间强加固定限制或限制,并且任何像旋涡的结构能是怀疑了旋涡被检测。然后,真旋涡能基于紧张和空间 / 时间的规模标准的联合被识别。这条途径被使用了由使用运作的 SST 与海冰分析(OSTIA ) 在华东海检测旋涡数据集。实验证明从十~百公里在直径的海洋的旋涡能被检测。通过从在华东海的自台湾东面的菲律宾海流向日本的暖流区域的 20072011 OSTIA 每日的 SST 数据集的调查,我们发现为海洋的旋涡的最活跃的区域是沿着自台湾东面的菲律宾海流向日本的暖流路径,台湾岛的东北, Yangtze 河口和琉球岛的那些。大约 86% 气旋的旋涡和 87% 逆旋风的旋涡在直径有 50100 km 的尺寸。仅仅, 25% 逆旋风的旋涡和 26% 气旋的旋涡多于 0.4han 有力量在组 M (20 吗?? 展开更多
关键词 海洋涡旋 遥感图像 自动检测 东中国海 SST 应用 涡流检测 东海黑潮区
黑潮延伸体区域海洋涡旋研究进展 预览 被引量:2
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作者 张笑 贾英来 +2 位作者 沈辉 陈隆京 刘洋 《气候变化研究快报》 2013年第1期1-8,共8页
黑潮延伸体区域是中纬度海洋–大气相互作用的关键区域,也是海洋涡旋最活跃的区域之一,该区域海洋涡旋不仅对黑潮延伸体区域海洋急流及锋面变化起着重要影响,还是北太平洋副热带模态水生成的重要因素,并在中纬度大气-海洋相互作用过程... 黑潮延伸体区域是中纬度海洋–大气相互作用的关键区域,也是海洋涡旋最活跃的区域之一,该区域海洋涡旋不仅对黑潮延伸体区域海洋急流及锋面变化起着重要影响,还是北太平洋副热带模态水生成的重要因素,并在中纬度大气-海洋相互作用过程中起着关键性的作用。本文对近年来有关黑潮延伸体区域海洋涡旋的研究进行了综述,探讨了海洋涡旋的生成及分布特征、移动及时间变化特征及其物理机制等方面的研究进展,并讨论了海洋涡旋在年代际和季节时间尺度上变化机制的异同,以及局地海面风应力对海洋涡旋的影响,为今后黑潮延伸体区域海洋涡旋方面的研究提供背景资料。 展开更多
关键词 黑潮延伸体 海洋涡旋 海面风应力 海洋–大气相互作用 时间变化特征
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台湾以东黑潮锋的中尺度过程研究 预览 被引量:3
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作者 李威 王琦 +2 位作者 马继瑞 韩桂军 张学峰 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期 518-528,共11页
采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡(暖涡),减弱(增强)台湾以东黑潮温度锋强度,减小(加大)锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1-2月台湾以东的一... 采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡(暖涡),减弱(增强)台湾以东黑潮温度锋强度,减小(加大)锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1-2月台湾以东的一次黑潮锋面波动。锋面波动的波槽(波脊)到达时,该温度锋强度减弱(增强),宽度和厚度减小(增大)。对前人的与线性基态方程相对应的锋面波动扰动态能量诊断方程进行了拓展,推导出与非线性基态方程相对应的扰动态能量诊断方程。之后,使用上述扰动态能量诊断方程,初步分析了该锋面波动的能量来源,发现正压不稳定的贡献与斜压不稳定的贡献比K-H不稳定大1~2个数量级,而斜压不稳定的贡献约为正压不稳定的5倍,因此该锋面波动基本上由斜压不稳定性提供能量。 展开更多
关键词 黑潮锋 台湾以东 再分析 海洋涡旋 锋面波动
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台湾以东黑潮锋的中尺度过程研究 预览
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作者 王琦 李威 +2 位作者 马继瑞 韩桂军 张学峰 《海洋通报:英文版》 2011年第1期 10-24,共15页
采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡(暖涡),减弱(增强)台湾以东黑潮温度锋强度,减小(加大)锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1—2月台湾以... 采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡(暖涡),减弱(增强)台湾以东黑潮温度锋强度,减小(加大)锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1—2月台湾以东的一次黑潮锋面波动。锋面波动的波槽(波脊)到达时,该温度锋强度减弱(增强),宽度和厚度减小(增大)。使用诊断公式,初步分析了该锋面波动的能量来源,发现正压不稳定的贡献与斜压不稳定的贡献比K-H不稳定大1~2个数量级,而斜压不稳定的贡献约为正压不稳定的5倍,因此该锋面波动基本上由斜压不稳定性提供能量。 展开更多
关键词 台湾以东 黑潮锋 再分析 海洋涡旋 锋面波动
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基于粗糙集的南海中尺度涡旋时空关系抽取研究 预览
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作者 齐光雅 杜云艳 曹峰 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期 417-427,共11页
南海中尺度涡旋形成机制复杂,影响因素众多,数值模拟、定量统计等方法在分析涡旋时空关系上尚存在一定局限性。采用了粗糙集理论,在不添加任何先验信息的基础上,进行南海中尺度涡旋时空关系的表达,并以2003年11月至2009年6月遥感反演图... 南海中尺度涡旋形成机制复杂,影响因素众多,数值模拟、定量统计等方法在分析涡旋时空关系上尚存在一定局限性。采用了粗糙集理论,在不添加任何先验信息的基础上,进行南海中尺度涡旋时空关系的表达,并以2003年11月至2009年6月遥感反演图像中提取的涡旋数据为例,分别以海区、产生时间、涡旋类型为决策属性,抽取南海中尺度涡旋的时空关系规则。通过对时空关系规则的分析,分别从时间、空间以及类型上描述了南海中尺度涡旋的具体特征。研究结果表明,南海暖涡多发生于南海东南部以及中部,多发生于冬季,强度涡度都较低,中心区域温度较高,多发生于水深较浅的区域,并且移动距离较小。冷涡则多发生于南海西南部以及南海东北部,多发生于春、秋两季,强度涡度都较高,中心温度偏低,多发生于水深较大区域,移动距离也较大。 展开更多
关键词 海洋涡旋 时空关系 粗糙集 规则抽取
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东海冷涡上升流的环状结构 预览 被引量:7
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作者 乔方利 赵伟 吕新刚 《自然科学进展》 北大核心 2008年第6期 674-679,共6页
基于2001年7月东海北部海域水文及化学综合调查资料分析,发现在横穿东海冷涡的31°N断面上,冷涡所对应的Po4营养盐高值区位于冷涡中心的两侧。据此推测冷涡上升流呈环状结构,即强上升流区不是位于东海冷涡的地理中心而是位于离... 基于2001年7月东海北部海域水文及化学综合调查资料分析,发现在横穿东海冷涡的31°N断面上,冷涡所对应的Po4营养盐高值区位于冷涡中心的两侧。据此推测冷涡上升流呈环状结构,即强上升流区不是位于东海冷涡的地理中心而是位于离中心一定距离处。1998年8月同一断面海洋水文及化学调查资料的分析再次证实了这一现象。基于上述观测事实,建立了海洋涡旋动力学模型。所求出的解析关系表明:海洋冷涡上升流速度的最大值位于离中心一定距离处。利用实际观测的海洋温度资料诊断计算的上升流分布与实测营养盐分布特征基本一致。 展开更多
关键词 海洋涡旋 上升流 环状结构
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基于虚拟力场的海洋涡旋空间显著形状提取算法及应用 预览 被引量:1
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作者 杜云艳 仉天宇 +2 位作者 苏奋振 杨晓梅 周成虎 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期 210-215,共6页
基于海洋涡旋表面形态特征和“虚拟力场的形状提取方法”,提出了一种海洋遥感图像涡旋空间显著形状提取自动检测方法。首先采用常规检测算子对海洋遥感影像进行涡旋边缘的提取,并对其进行矢量化,继之在涡旋边缘进行参数化的基础上分... 基于海洋涡旋表面形态特征和“虚拟力场的形状提取方法”,提出了一种海洋遥感图像涡旋空间显著形状提取自动检测方法。首先采用常规检测算子对海洋遥感影像进行涡旋边缘的提取,并对其进行矢量化,继之在涡旋边缘进行参数化的基础上分析计算作用于边缘曲线之间的吸引力和融化力,最后采用一定的优化策略经过逐次迭代自动提取海洋涡旋的显著形状,并以多景不同来源的遥感影像为例,进行了各种海洋涡旋空间形状定量提取的实例研究,验证了该方法对于形态非常复杂的涡旋识别与提取的有效性。 展开更多
关键词 海洋涡旋 空间形状提取 虚拟力场
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北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季垂直混合过程的影响 被引量:3
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作者 潘爱军 刘秦玉 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第14期1523-1530,共8页
利用国际ARGO观测中心2001年2~3月在黑潮再循环环流圈投放的浮标资料, 结合TRMM观测的海表温度资料和T/P-ERS卫星高度计资料, 分析了北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季上混合层的影响. 反气旋式暖涡增强了冬季局地的垂向... 利用国际ARGO观测中心2001年2~3月在黑潮再循环环流圈投放的浮标资料, 结合TRMM观测的海表温度资料和T/P-ERS卫星高度计资料, 分析了北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季上混合层的影响. 反气旋式暖涡增强了冬季局地的垂向混合过程, 形成较深的混合层及温度跃层, 有助于北太平洋副热带西部模态水的形成. 发现上世纪90年代, 96~98年对应北太平洋副热带西部模态水形成区的黑潮及黑潮延伸体海区的涡旋活动以气旋式冷涡为主, 较多的气旋式冷涡有效抑制了冬季上层海洋的垂向混合过程; 而93~95年则相反, 较多的反气旋式暖涡加强了冬季上层海洋的垂向混合过程. 展开更多
关键词 北太平洋副热带西部模态水 海洋涡旋 垂直混合 黑潮延伸体 混合层
海洋中长生命反气旋涡在地形上的演变以及涡旋的合并现象 预览
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作者 罗德海 卢燕 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期 363-369,共7页
通过对海洋中长生命反气旋涡在Gauss型孤立地形上演变的研究,发现地形对长生命反气旋涡的发展和传播有相当重要的影响。在无地形作用的情况下,仅有反气旋涡能够存在于向西的均匀基流中,这个涡是长生命的,并且在西移过程中有明... 通过对海洋中长生命反气旋涡在Gauss型孤立地形上演变的研究,发现地形对长生命反气旋涡的发展和传播有相当重要的影响。在无地形作用的情况下,仅有反气旋涡能够存在于向西的均匀基流中,这个涡是长生命的,并且在西移过程中有明显的向西倾斜。然而当其上游存在一个孤立地形时,可以发现这个涡有一个向东的倾斜,它的强度将增强且向西的移速会增加,其规迹象陀螺的运动。另一方面,当两个强度相同的反气旋涡同时存在时,这两个 展开更多
关键词 海洋涡旋 反气旋涡 孤立地形 演变 合并
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寄居蟹拿牙膏盖作护壳令人忧 预览
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《大自然探索》 2016年第7期5-5,共1页
最近,有游客在美洲某海滩上拍到一只使用牙膏盖作护壳的寄居蟹。寄居蟹惯于用二手贝壳当护壳,让自己的软体躲避捕食者。在成长过程中,它们常常需要发现新家——经常是其他贝壳。据调查统计每年都有大约1270万吨塑料垃圾(包括塑料瓶... 最近,有游客在美洲某海滩上拍到一只使用牙膏盖作护壳的寄居蟹。寄居蟹惯于用二手贝壳当护壳,让自己的软体躲避捕食者。在成长过程中,它们常常需要发现新家——经常是其他贝壳。据调查统计每年都有大约1270万吨塑料垃圾(包括塑料瓶、塑料袋和塑料玩具等)进入海洋。受洋流牵引,这些垃圾最终聚集成环绕全球主要海洋涡旋旋转的5个巨型“垃圾岛”。科学家警告说,海龟、海鸟和鱼类等动物都可能把海洋垃圾误作食物摄入。因垃圾占满它们的胃,它们最终饿死。为了保护海洋,科学家建议从垃圾处理、塑料回收利用、更好的产品设计和材料构成等方面加强努力,以减少塑料污染。 展开更多
关键词 寄居蟹 护壳 牙膏 塑料垃圾 海洋涡旋 塑料回收利用 成长过程 塑料玩具
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“中尺度涡旋研究”专辑征稿启事 预览
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《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期 80,共1页
尊敬的各位专家、学者:您好! 物理海洋学已进入中尺度涡旋(范围为水平尺度1—500km、垂向尺度为米到数百米)的研究时代。在今后的10到20年间,海洋涡旋的基础理论、观测、数值模拟及其环境效应研究是海洋科学研究最为重要的前沿之一。
关键词 中尺度涡旋 物理海洋 专辑 水平尺度 基础理论 海洋涡旋 科学研究 环境效应
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“Tasman”海中的南太平洋副热带模态水 预览
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作者 胡海波 刘秦玉 +1 位作者 林霄沛 刘伟 《中国海洋大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期 203,共1页
在位于澳大利亚的东海岸29°S附近的“Tasman”海洋锋面延伸区,从WOCE的PR11断面的观测中发现南太平洋副热带模态水的存在。在深度1500~2500Pa,南太平洋副热带模态水的温度范围为16.5℃~19.5℃,且温度梯度〈1.6℃/100m;... 在位于澳大利亚的东海岸29°S附近的“Tasman”海洋锋面延伸区,从WOCE的PR11断面的观测中发现南太平洋副热带模态水的存在。在深度1500~2500Pa,南太平洋副热带模态水的温度范围为16.5℃~19.5℃,且温度梯度〈1.6℃/100m;密度范围为25.4~26.0kg·m^3,且位势涡度的梯度〈2×10^10^-1·s^-1。和北太平洋及北大西洋中的副热带模态水的形成过程一样,南太平洋副热带模态水由于南半球冬天失热引起的强烈的深混合而形成,与此同时,如浮标资料所示,深层的冷水会卷加进入混合层中。冬天南太平洋副热带模态水的形成过程中,局地的海洋涡旋起到了重要的作用。并且影响南太平洋副热带模态水第二年的分布型。在南太平洋模态水形成区,冬天深(浅)的混合层伴随着下降(上升)的温跃层与局地的反气旋(气旋)式得海洋涡旋有直接的关系。在反气旋存在的海域往往可以发现生成的副热带模态水的厚度〉50m且主温跃层的深度也要超过4500Pa。 展开更多
关键词 南太平洋 副热带 冷水 模态 温度梯度 海洋涡旋 混合层 反气旋
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与夏季北太平洋副热带中尺度海洋涡旋相联系的海气关系 预览
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作者 徐全倩 徐海明 马静 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期1191-1207,共17页
采用高分辨率卫星和再分析资料,利用涡旋探测技术、滤波和合成分析等方法,对夏季北太平洋副热带地区中尺度海洋涡旋与大气的耦合关系进行了分析。结果表明:在日时间尺度上,海洋涡旋的海表温度(Sea Surface Temperature,简称SST)与海... 采用高分辨率卫星和再分析资料,利用涡旋探测技术、滤波和合成分析等方法,对夏季北太平洋副热带地区中尺度海洋涡旋与大气的耦合关系进行了分析。结果表明:在日时间尺度上,海洋涡旋的海表温度(Sea Surface Temperature,简称SST)与海表风速之间不仅存在同位相的正相关关系,还存在反位相的负相关关系,即在涡旋这种中尺度上既存在海洋对大气的强迫,也存在大气对海洋的强迫。海表风速与SST同位相时,对暖(冷)涡来说,向上(下)的净热通量增强,云和降水增多(减少);其海水温度异常和海流旋度较强,暖(冷)涡较为深厚,一定程度上表明了海洋对大气的强迫。海表风速与SST反位相时,对暖(冷)涡而言,当其处在正(负)位势高度异常、中低层相对湿度较小(大)、气温较高(低)的大气配置下,海表风速较小(大);同时向下(上)净热通量增强,云和降水减少(增多);涡旋海水温度异常和海流旋度较弱,这种暖(冷)涡较为浅薄;表明晴空(阴雨)条件下有利于暖(冷)涡的维持,一定程度上反映了大气对海洋的强迫作用。 展开更多
关键词 北太平洋副热带 中尺度海洋涡旋 海气关系
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大气对黑潮延伸区中尺度海洋涡旋的响应——冬季暖、冷涡个例分析 预览 被引量:7
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作者 马静 徐海明 董昌明 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期438-452,共15页
采用动态合成、带通滤波等方法,通过对冬季黑潮延伸区暖、冷两个中尺度海洋涡旋的分析,研究了大气对中尺度海洋涡旋的响应特征。结果表明,海表温度(SST)与近海面风速的正相关关系在涡旋的动态合成图上清晰可见,暖(冷)涡上空对应... 采用动态合成、带通滤波等方法,通过对冬季黑潮延伸区暖、冷两个中尺度海洋涡旋的分析,研究了大气对中尺度海洋涡旋的响应特征。结果表明,海表温度(SST)与近海面风速的正相关关系在涡旋的动态合成图上清晰可见,暖(冷)涡上空对应10m风速的极大(小)值,即海洋对大气的强迫作用在日时间尺度上表现显著;SST高低值中心基本对应10m风无辐散区,暖(冷)涡上空为异常正(负)涡度分布;暖(冷)涡上空潜热、感热通量增大(减小),降低(增大)大气稳定度,从而加强(减弱)边界层垂直混合作用,使得海洋大气边界层增厚(变薄)。暖(冷)涡旋上空对应摩擦速度极大(小)值,反映了湍流粘性力在高(低)海温中心增大(减小)的特征,表明动量垂直混合机制在中小尺度海气相互作用中起着主要作用。中尺度海洋涡旋能够影响大气瞬变扰动,大气瞬变扰动强度在暖(冷)涡下游上空出现极大(小)值,该影响不仪表现在海洋大气边界层,在自由大气中低层也有较为清晰的反映。此外,从能量转换的角度入手,发现斜压能量转换在中尺度海洋涡旋影响大气瞬变扰动强度中贡献明显。 展开更多
关键词 黑潮延伸区 中尺度海洋涡旋 动态合成 海洋大气边界层 瞬变扰动
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海洋中尺度涡旋观测任务中的水下滑翔机协同控制策略
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作者 赵文涛 俞建成 张艾群 《机器人》 CSCD 北大核心 2018年第2期206-215,共10页
为了实现以水下滑翔机为平台,组队进行海洋中尺度涡旋的采样观测任务,提出了一种水下滑翔机队形协同控制方法.该控制方法可以使滑翔机能够完成以涡旋中心为圆心的预定圆形轨迹的循迹采样,同时在采样过程中能够使滑翔机保持任意预定的相... 为了实现以水下滑翔机为平台,组队进行海洋中尺度涡旋的采样观测任务,提出了一种水下滑翔机队形协同控制方法.该控制方法可以使滑翔机能够完成以涡旋中心为圆心的预定圆形轨迹的循迹采样,同时在采样过程中能够使滑翔机保持任意预定的相对位置关系.首先,利用极坐标系对滑翔机的队形参数进行建模;然后根据队形参数提出对应的能量方程;最后通过最小化能量方程的导函数,制订相应的水下滑翔机航向控制律.通过建立仿真系统并对不同的轨迹参数进行仿真,在涡旋中心恒速运动和变速运动的情况下,载体均实现了对涡旋区域内不同半径圆形轨迹的跟踪采样观测任务,证明了该方法能够满足圆形预定轨迹上滑翔机队形保持的要求,为进行海洋中尺度涡旋区域组队观测采样提供了一种有效的队形控制方法. 展开更多
关键词 水下滑翔机 海洋中尺度涡旋 协同控制 能量函数
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