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Adiabatic density surface,neutral density surface,potential density surface,and mixing path* 
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下载免费PDF全文 HUANG Rui-xin 《热带海洋学报》2014,33(4):1-19
In this paper,adiabatic density surface,neutral density surface and potential density surface are compared.The adiabatic density surface is defined as the surface on which a water parcel can move adiabatically,without changing its potential temperature and salinity.For a water parcel taken at a given station and pressure level,the corresponding adiabatic density surface can be determined through simple calculations.This family of surface is neutrally buoyant in the world ocean,and different from other surfaces that are not truly neutrally buoyant.In order to explore mixing path in the ocean,a mixing ratio m is introduced,which is defined as the portion of potential temperature and salinity of a water parcel that has exchanged with the environment during a segment of migration in the ocean.Two extreme situations of mixing path in the ocean are m=0(no mixing),which is represented by the adiabatic density curve,and m=1,where the original information is completely lost through mixing.The latter is represented by the neutral density curve.The reality lies in between,namely,0m1.In the turbulent ocean,there are potentially infinite mixing paths,some of which may be identified by using different tracers(or their combinations)and different mixing criteria.Searching for mixing paths in the real ocean presents a great challenge for further research. 相似文献
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董昌明 LIM KAM SIAN Kenny Thiam Choy 蒋星亮 曹玉晗 嵇宇翔 王森 余洋 陆晓婕 周书逸 韦销蔚 BETHEL Brandon Justin 徐广珺 董济海 孙文金 王海丽 单海霞 王锦 王东霞 滕芳园 曹茜 谢文鸿 游志伟 王子韵 林连杰 《海洋科学进展》2022,40(4):660-683
海洋预报是进行海上活动的安全保障,海洋预报系统技术已经成为现代海洋气象业务的技术支撑。海洋观测、数据同化、数值模拟和高性能计算机等技术的进步极大地推动着海洋业务化预报的发展。采用大气数值模式（WRF）、海洋数值模式（CROCO）和海浪数值模式（SWAN）的多模式高分辨率离线耦合方式,添加南京信息工程大学“海洋数值模拟与观测实验室”团队自主研发的一系列海洋模式参数化方案,包括浪致混合参数化方案、亚中尺度参数化方案、海山诱导混合参数化方案以及涡旋诱导的沿等密度面和跨等密度面混合参数化方案,并通过同化技术和最新的人工智能技术与观测资料相结合,构建一种面向中国边缘海的风浪流多参数耦合预报系统,用于海上风电功率的预报和其他海洋灾害预警。实际观测资料的验证表明,该预报系统能较准确地模拟海上风场、海流、海温、波浪、潮汐等海洋气象要素。同时实现了按需实时可视化全景展示。 相似文献
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风不仅驱动了上层海洋的环流,也是深层海洋运动的主要能量来源。本文主要研究了北太平洋北部的风能输入的季节性分布特征和年际变化趋势,包括风向表面波、表层地转流和表层非地转流的能量输入。基于SODA3数据的结果表明,风能输入门户随季节变化显著,其中黑潮延伸区是冬季门户,副极地流涡是春、秋季门户,大洋东边界则是夏季门户,能量输入强度逐次递减。21世纪以来,秋冬风能输入明显减弱,春季增加,夏季无显著变化。就变化趋势的空间分布而言,向表面波的能量输入由风场主导,而向表层地转流和非地转流的能量输入则由流场主导。这些机械能输入结果对进一步认识该海域的动力机制有重要意义。 相似文献
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2015年4月7-30日，在浙江省舟山近海海域开展了“嵊山-朱家尖”小型阵列变频高频地波雷达系统的海上比测试验，通过雷达观测数据与定点ADCP海流资料的比对检验了地波雷达表层流探测性能。径向流比对结果显示，测点与雷达法向夹角越小，距离雷达距离越近，径向流比测结果越好，雷达探测的结果越可靠。嵊山站径向流与ADCP观测结果的各站总体平均误差为7.98 cm/s，平均均方根误差为15.34 cm/s，平均相关系数为0.89，朱家尖站径向流与ADCP观测结果的各站总体平均误差为6.24 cm/s，平均均方根误差为12.36 cm/s，平均相关系数为0.81。根据矢量流比对结果显示，矢量流速与ADCP观测结果的各站总体平均误差为4.82 cm/s，平均均方根误差为15.03 cm/s，平均相关系数为0.44。设置在嵊山、朱家尖两个雷达站双站探测的核心区域（两个雷达站连线的中垂线上，并且与两个雷达站构成一个近似直角三角形）的站点比测结果更加理想，当流速大于0.25 m/s时，对于核心区域平均后的流向均方根误差为24.9°。 相似文献
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为建立一个简便、多功能的船体曲面修改和生成系统,提出一种船体线型曲面局部修改法,求解船体曲面修改问题。方法采用NURBS曲面技术,对曲面连接满足连续的充分条件推导,保证了局部曲面与外部曲面的光顺连接,控制顶点移动方程组的建立使得新曲面的表达简单直接,最后以某平台供应船船体曲面的修改为算例对方法进行验证,得到一个满足修改要求、光顺平滑的船体新曲面。该方法可应用于数字化造船和改进数学船型方法,也可推广应用于海洋平台等其他领域的曲面拟合、修改和生成。 相似文献
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Surface current field and seasonal variability in the Kuroshio and adjacent regions derived from satellite-tracked drifter data 总被引：7，自引：2，他引：5
The muhiyear averaged surface current field and seasonal variability in the Kuroshio and adjacent regions are studied. The data used are trajectories and （1/4） ° latitude by （1/4） ° longitude mean currents derived from 323 Argos drifters deployed by Chinese institutions and world ocean circulation experiment from 1979 to 2003. The results show that the Kuroshio surface path adapts well to the western boundary topography and exhibits six great turnings. The branching occurs frequently near anticyclonic turnings rather than near cyclonic ones. In the Luzon Strait, the surface water intrusion into the South China Sea occurs only in fall and winter. The Kuroshio surface path east of Taiwan, China appears nearly as straight lines in summer, fall, and winter, when anticyclonic eddies coexist on its right side; while the path may cyclonically turning in spring when no eddy exists. The Kuroshio intrusion northeast of Taiwan often occurs in fall and winter, but not in summer. The running direction, width and velocity of the middle segment of the Kuroshio surface currents in the East China Sea vary seasonally. The northward intrusion of the Kuroshio surface water southwest of Kyushu occurs in spring and fall, but not in summer. The northmost position of the Kuroshio surface path southwest of Kyushu occurs in fall, but never goes beyond 31 °N. The northward surface current east of the Ryukyu Islands exists only along Okinawa-Amami Islands from spring to fall. In particular, it appears as an arm of an anti- cyclonic eddy in fall. 相似文献
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相邻的多片 Bezier曲面拼接时 ,在边界处容易引起连续性问题。作者提出了一种方法 ,通过构造逼近曲面片 ,在相邻的四片曲面片边界及交点处达到 C1连续。该方法的关键点在于确定交点周围曲面片上相互关联的四个 Bezier控制点 ,使得曲面片在交点处达到 C1连续 ,并给出了逼近曲面片与原曲面片误差比较公式及误差估计方法 相似文献
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利用高分辨率遥感海表温度和海表面风场数据,通过经验正交分解(EOF)和合成分析等方法对春季(3—5月)东海黑潮海温暖舌和海表面风场的年代际变化特征进行分析。结果表明:春季黑潮海温暖舌存在明显的年代际变化特征,在1996/1997年发生由弱到强的位相转换,该年代际变化主要受到北太平洋涡旋振荡(NPGO)的调制。进一步研究表明,与气候态相反,春季黑潮海表温度和风场散度在年代际尺度上表现出显著的负相关关系,合成分析表明,该现象主要是由黑潮西侧东海陆架海域海温的异常增暖所造成。 相似文献
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利用漂流浮标资料对黑潮及其邻近海域表层流场及其季节分布特征的分析研究 总被引：5，自引：1，他引：4
利用1987年以来WOCE项目及我国自行投放或进入黑潮及其邻近海域(15°~36°N,114°~135°E)的共计323个卫星跟踪海表面漂流浮标资料,得到全年平均及季节平均的浮标轨迹及(1/4)°×(1/4)°格点平均的表层流矢量结果。分析认为:对于全年平均的表层流场,黑潮表层流路主要表现了对大洋西边界地形的适应,并呈现出6个较大的弯曲,其中在反气旋型弯曲处都发生分支或入侵现象、气旋型弯曲处这种现象却不明显。对于季节平均的表层流场,黑潮表层不同流段分别表现出各自显著的季节差异:吕宋海峡附近海域,表层水向南海的入侵只发生在秋、冬两季,而春、夏两季却不发生;在台湾以东海域,黑潮表层流路与黑潮右侧反气旋涡的存在与否密切相关,春季没有涡旋存在时,黑潮表层流路常出现气旋式大弯曲,其他三个季节反气旋涡存在时,黑潮表层流路相对平直;在台湾东北海域,黑潮表层水向东海南部陆架区的入侵以秋、冬季最强,春季次之,而夏季几乎不发生;在赤尾屿以北的东海黑潮中段,黑潮流动比较稳定,其表层平均流径走向由偏北到偏东依次约为冬(北偏东30°)、春(北偏东33°)、秋(北偏东38°)、夏(北偏东45°);流路宽度由宽至窄依次约为秋(90 km)、春(80 km)、冬(70 km)、夏(60 km),而流速由大至小依次为夏、春、秋、冬,且各季节都表现出北段流速大于南段的现象;在九州西南海域,春、秋两季黑潮表层水发生明显的向北入侵,入侵的黑潮水与东海外陆架水共同成为对马暖流的一部分来源,而夏季这种现象不明显,九州西南海域黑潮表层流路北界的位置以秋季最为偏北(但最北不超过31°N)、流路也最宽;在琉球群岛外缘海域,南半部基本没有北上的表层流存在,只有在冲绳群岛-奄美群岛以东海区,秋、夏、春三季表层反气旋涡旋都比较活跃,在涡旋的西侧有顺着冲绳群岛-奄美群岛的东北向流,其中秋季最为明显。这些结果可以为黑潮及其邻近海域的深入研究提供较为客观、直接的参考。 相似文献
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A probability density function of surface elevation is obtained through improvement of the method introduced by Cieslikiewicz who employed the maximum entropy principle to investigate the surface elevation distribution. The density function can be easily extended to higher order according to demand and is non-negative everywhere, satisfying the basic behavior of the probability. Moreover because the distribution is derived without any assumption about sea waves, it is found from comparison with several accepted distributions that the new form of distribution can be applied in a wider range of wave conditions. In addition, the density function can be used to fit some observed distributions of surface vertical acceleration although something remains unsolved. 相似文献
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Hui Chen Shuang Li Hailun He Jinbao Song Zheng Ling Anzhou Cao Zhongshui Zou Wenli Qiao 《海洋学报(英文版)》2021,40(1):70-84
The present work describes the basic features of super typhoon Meranti(2016) by multiple data sources. We mainly focus on the upper ocean response to Meranti using multiplatform satellites, in situ surface drifter and Argo floats, and compare the results with the widely used idealized wind vortex model and reanalysis datasets.The pre-existing meso-scale eddy provided a favor underlying surface boundary condition and also modulated the upper ocean response to Meranti. Results show that the maximum sea surface cooling was 2.0℃ after Meranti.The satellite surface wind failed to capture the core structure of Meranti as the idealized wind vortex model deduced. According to the observation of sea surface drifters, the near-inertial currents were significantly enhanced during the passage of Meranti. The temperature and salinity profiles from Argo floats revealed both the mixed-layer extension and subsurface upwelling induced by Meranti. The comparison results show that the sea surface temperature and surface wind in the reanalysis datasets differs from those in remote sensing system. Sea surface cooling is similar in both satellite and in situ observation, and sea surface salinity response has a lower correlation with the precipitation rate. 相似文献
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基于美国国家海洋大气局(NOAA)气候预测中心月平均SST资料,利用时间序列的统计学特征分析了中国7个主要远洋作业渔场1982~2011年海表温度异常(SSTA)年际变动,用功率谱方法计算时间序列的显著变动周期,并用相关分析探讨了去除趋势项后的SSTA与南方涛动指数(Southern Oscillation Index,SOI)的相关性。结果表明,1982~2011年中国主要远洋作业渔场SSTA为–0.3~0.3℃,波动周期约为3~4 a,平均SSTA总体呈现上升趋势,与SOI存在显著的相关性(r=–0.509),说明渔场的SSTA与ENSO事件有着密切联系;从渔场SSTA升降趋势来看,除了东太平洋和东南太平洋SSTA出现下降趋势,其余渔场的SSTA均有一定程度的上升,其中西北太平洋SSTA上升最为显著;从渔场SSTA的变化周期来看,东太平洋和西南大西洋的SSTA变化周期为3~4 a,东南太平洋为4 a,西太平洋为5 a,其余的短期周期性较不明显,约为10 a;与SOI时间序列进行相关分析得到,东太平洋、中大西洋以及西南大西洋均与SOI存在显著的相关性,相关系数分别为–0.895、0.471和–0.598,其余渔场与SOI无显著相关。通过各渔场间的对比得到以下特征:赤道附近海域东太平洋SSTA变化往往与西太平洋和中大西洋反相,而与印度洋同相;中纬度海域的3个渔场中,南半球中纬度渔场温度变化要比北半球中纬度渔场小;东、西印度洋SSTA存在显著相关性,印度洋内部SSTA正负变化情况基本一致。 相似文献
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Surface layer atmospheric and ocean observations have been collected along the cruise track from a special scientific expedition to Antarctica. Bulk estimates of surface momentum flux, sensible heat flux and latent heat flux have been computed applying bulk algorithms from the data collected along cruise track during the time period January 27 to March 31, 2006, and compared the results with National Centre for Environmental Prediction (NCEP) reanalysis. Underestimation of surface momentum flux in roaring forties (40°S–50°S) area of Indian Ocean is seen from NCEP reanalysis. Systemic differences in sensible and latent heat fluxes between observed and NCEP reanalysis have been found. Along the cruise track, the average sensible (latent) heat flux was 9.45 Wm?2 (67.46 Wm?2) and 3.75 Wm?2 (64.45 Wm?2) from the direct measurement and NCEP reanalysis, respectively. The NCEP reanalysis is being widely used in numerical modeling studies, and the discrepancies shown in the NCEP reanalysis in present study will be of immense use to the modeling community of the Indian Ocean in general and Southern Indian Ocean in particular. 相似文献
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海表面温度(SST)的变化是海气相互作用的重要体现，SST的准确模拟也是海洋内部温度模拟的基础。基于区域海洋模式，本文通过对比分析两种强迫方式对SST的模拟效果，诊断了各辐射场对SST模拟效果的贡献，基于EOF分析法提出了一种针对CFSR表面大气强迫辐射数据的修正方案，并获取一套高频辐射场修正数据。数值对比试验结果显示，利用COARE 3.0公式计算所得表面强迫的方式模拟的SST结果更好，其均方根误差比直接强迫方式降低约39%；潜热辐射差异是两种强迫方式对SST模拟效果差异的主要原因，感热辐射差异次之，同时对两者进行修正可以显著改进SST的模拟效果；而长波辐射的修正则对冬季的SST模拟效果改善比较明显，但贡献仍弱于潜热辐射。相对于海洋模式而言，准确可靠的大气强迫数据的选择要优于强迫方式的选择。 相似文献
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对南沙海区部分站位微表层和次表层的ｐＨ、碱度、密度和表面张力进行了测定。结果表明：微表层的表面张力低于次表层的表面张力,并且表面张力与溶解有机碳（ＤＯＣ）相关;微表层的ｐＨ低于次表层的ｐＨ,并探讨了其原因;微表层的碱度和密度一般高于次表层,同时对其原因进行了探讨。 相似文献
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六种遥感海表温度产品的比对分析 总被引：5，自引：3，他引：2
海表温度(sea surface temperature, SST)产品是研究全球海洋大气系统的重要数据源, 在海洋相关领域的研究和应用方面具有重要价值。对2007年1和7月的六种不同SST产品(AVHRR-only, AMSR+AVHRR, NCODA, RSS, RTG-HR和OSTIA)在南大洋阿古拉斯回流(Agulhas Return Current, ARC)与绕极环流交汇区域的产品特性进行了比对统计分析, 包括SST分析、SST梯度分析、统计参数分析和波数谱分析。分析结果表明产品之间SST时空变化分布的整体趋势一致, RTG-HR在空间分布上过于平滑, OSTIA解析的大洋锋面最弱, RSS包含噪声较多, NCODA相对其他产品存在较大偏差。发现在AVHRR数据的覆盖率较好的情况下与以红外数据构建的AVHRR-only相比, AMSR数据并不能提供更多的SST信息, 反而会降低产品的空间解析能力。 相似文献
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利用卫星观测海面信息反演三维温度场 总被引：3，自引：0，他引：3
基于历史观测的温盐剖面资料,采用回归分析方法统计出海面温度异常、海面动力高度异常与温度剖面异常之间的相关关系;然后利用高分辨率的卫星遥感海表面温度(SST)和卫星观测海面高度(SSH)信息重构了三维海洋温度场。在台湾岛周边海域建立了时间分辨率为天、空间分辨率为0.25°×0.25°的三维温度分析场。通过与实测资料的比较分析,文章所构建的分析场能够较好地描述海洋三维温度场的结构特征,能够较为真实地反映海洋的中尺度变化过程。该分析场可以作为海洋数值模式的初始场,也可以作为伪观测同化到海洋数值再分析和预报系统中,进而改善三维温、盐、流的数值再分析和预报。 相似文献
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利用海南中东部近海海域高频地波雷达观测得到的2019年4月—2020年3月表层海流资料进行潮流调和分析和余流分析。结果表明: 海南中东部近海海域以不规则半日潮流为主, 半日分潮M2和S2以往复流为主, 全日分潮O1、K1以顺时针旋转流为主, M2、S2、O1、K1分潮最大潮流流速的比为1 : 0.51 : 0.60 : 0.65, M2为最主要分潮。最大可能潮流流速分布从西南方向向东北方向逐步增大, 最大值为35cm·s-1。余流受东亚季风影响较大, 季节变化特征显著, 呈夏季形态(6月—8月)、冬季形态(9月—次年2月)和过渡形态(3月—5月)。夏季形态流向东北, 平均流速29cm·s-1; 冬季形态持续时间最长, 流向西南, 平均流速36cm·s-1, 大于夏季形态; 过渡形态为冬季形态向夏季形态的转变期, 流向分布较复杂, 平均流速13cm·s-1, 明显小于夏季和冬季形态。从全年来看, 西南向流动的时间最长、流速最大, 海南中东部表层海水物质输运自东北向西南。 相似文献
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台风背景下海浪对海表流场和海表温度的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
海浪作为海-气界面中重要的物理过程,对海洋上混合层的近表面分布具有重要作用。本文以台风"威马逊"和"麦德姆"为背景,基于FVCOM耦合模式模拟了台风浪及上层海洋的响应过程,探讨了海浪对海表流场和海表温度的影响。结果表明耦合模式能够较准确地模拟出有效波高,台风过境后海表流场在海浪的作用下反映出与台风相对应的气旋性特性,改变的流场量级可达0.4 m/s;海表温度出现不同程度的下降,最大降温约4℃,最大降温中心与流场变化区域相对应,且降温区相对台风路径呈显著的"右偏性"。最大降温滞后台风中心过境2 d左右,恢复时间一般超过10 d,与实况相吻合。 相似文献