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相空间反演方法及其在海洋资料分析中的应用 总被引：5，自引：3，他引：5
时间序列重建相空间理论是研究实验数据所隐含着非线性复杂现象(如奇怪吸引子、分形、自相似结构及混沌)的有力工具.本文在时间序列重建相空间理论基础上,建立了在嵌入相空间中反演动力系统方法,并将此方法应用于TOGA COARE提供的海表温度(SST)时间序列资料分析中,给出了奇怪吸引子关联维数、嵌入相空间维数、Lyapunov特征指数、Kolmogorov熵及可预报时间尺度.利用相空间中反演动力系统,在可预报时间尺度上进行预报实验,其结果与实测值基本一致. 相似文献
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将渤、黄、东海海表面温度作为一个整体场,研究其年际变化特征,并进一步探讨其与东亚季风场年际变化特征的关系.利用美国NOAA极轨卫星中的高级甚高分辨率辐射计(AVHRR)反演的海表面温度资料,采用EOF方法分冬夏两季对渤、黄、东海SST的年际变化做了初步分析,发现渤、黄、东海SST存在显著的年际变化周期,冬季存在5 a的显著变化周期,夏季存在4 a的显著变化周期,并研究了东亚季风场的年际变化对SST变化产生的影响.发现冬季日Nin0年东亚寒潮活动弱于La Nina年,El Nino年SST较La Nina年偏高;夏季El Nino.年东亚夏季风活动弱于La Nina年,El Nino年SST较La Nina年偏低,但是趋势不如冬季明显. 相似文献
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利用变分同化技术,将船舶报资料与海表面温度短期数值预报模式有机结合,实现了渤、黄、东海的海表面温度短期数值预报。本预报模式利用伴随方法实现了预报模式的全局优化,不但最大限度地利用了船舶报资料,而且初始温度场的调整由自动的数值迭代过程来实现。在渤、黄、东海海域,4个季节的典型月份的SST连续1个月的24h后报结果与船舶报资料均方差均降至0.8℃以下。同化后海表面温度初始场的绝均差较同化前有显著下降。与以前所用的客观分析方法比较的结果表明,伴随同化的预报精度明显高于客观分析方法。 相似文献
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黄、东海精致真刺水蚤种群遗传结构研究 总被引：2，自引：0，他引：2
采用等位酶技术分析了黄海中南部、东海陆架区3个站住的精致真剌水蚤(Euchaeta concinna)的苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(ME)和山梨醇脱氢酶(SDH)3个酶4个多态住点。生化遗传结构和遗传分化分析表明，3个站住样品的MDH基因型差异明显，不同站住间精致真刺水蚤平均遗传距离(D）为0．0768，平均遗传相似性（I)为0.9259。黄海南部(E3站住)和东海陆架区(E7站位)的精致真刺水蚤之间的D为0.0791；黄海中部(E2站位)与南部(E3站位)之间的D为0.067l。由此推论栖息于黄海和东海的精致真刺水蚤种群之间存在一定程度的遗传分化。 相似文献
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应用相空间理论对赤道单站日表层水温及青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了分析,结果表明：青岛月平均气温的９点滑动平均的相关维数和嵌入维数分别为５．８３、８,当反厄尔尼诺发生时赤道日ＳＳＴ的相关维和嵌入维数分别为３．９３、１１,当厄尔尼诺发生时其相关维数和嵌入维数分别为４．３７、９。揭示了无论是厄尔尼诺还是反厄尔诺发生赤道日ＳＳＴ都具有混沌特征,并且厄尔尼诺发生其内部结构复杂化使得支撑奇怪吸引子的 相似文献
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使用卫星测高、海表温度以及中国沿海台站水位等数据，分析研究了ENSO对中国近海海平面影响的区域特征。结果表明:（1）赤道东太平洋海表温度与我国近海海平面存在显著的遥相关关系。相关系数自北至南呈梯度递增，分为3个影响明显的区域，分别是渤、黄海、东海和南海海域。南海海平面异常与赤道东太平洋区域的海表温度异常相关性最强，大部分区域的相关系数超过了0.6；东海海域海平面异常与赤道东太平洋海表温度的遥相关系数弱于南海，强于渤、黄海，大部分海域的遥相关系数超过了0.4；渤、黄海海域海平面异常与赤道东太平洋海表温度的遥相关系数最弱，但是大部分海域的遥相关系数超过了0.3，通过了显著性检验。（2）中国沿海海平面的季节变化与ENSO有明显的相关关系，且影响范围具有明显的区域特征，以长江口和台湾海峡为分界线分为长江口以北、长江口到台湾海峡以及台湾海峡以南3个区域。海平面的年振幅在厄尔尼诺年均出现偏低的现象，并且年振幅的极小值均出现在厄尔尼诺年。另外，海平面的年振幅对厄尔尼诺事件的响应与其强弱有关，在强厄尔尼诺事件中，响应区域和幅度较大，弱事件中，响应区域和幅度偏小。（3）南海、东海和渤、黄海这3个区域沿海的海平面变化均存在4~7 a的显著振荡周期，说明这3个区域的海平面均受ENSO的影响。其中，南海7 a周期的振荡幅度最大，约为1.5 cm；东海7 a周期的振荡幅度次之，约为1.3 cm；渤、黄海6 a周期的振荡幅度最小，不到1 cm。 相似文献
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渤、黄、东海潮汐开边界的1种反演方法 总被引：7，自引：0，他引：7
潮汐潮流数值模拟中的 1个主要难点在于开边界条件的确定。本文采用伴随方法 ,利用渤、黄、东海的 64个验潮站资料 (潮汐调和常数 ) ,通过反演渤、黄、东海的开边界条件 ,来实现渤、黄、东海 M2 潮波的数值模拟。为了取得较好的数值模拟结果 ,同时对给定的底摩擦系数进行校正 ,计算出调和常数的模拟值与实测值之差的绝对平均值 :振幅差为 4 .0 cm,迟角差为 2 .5°。实验结果较好地体现了渤、黄、东海 M2 潮波的特征。 相似文献
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基于变分理论算法实现了METOP-A卫星AVHRR传感器探测数据的海洋表面温度变分反演，进行了连续1个月的海表温度反演试验，并分别从全球、分纬度带和天气系统活跃区域3个方面，将变分反演结果（VAR SST）与利用统计回归方法反演相同卫星得到的海表温度产品（GBL SST）、其他海温融合产品（OISST）及实际浮标观测数据等进行一系列评估。从全球评估指标看出，以OISST为参照，VAR SST要优于GBL SST；以浮标观测为参照，VAR SST略逊于GBL SST，而且VAR SST还改进了GBL SST随时间波动大的缺点；从分纬度带对比看出，在与OISST对比时，VAR SST在低纬度地区和北半球中纬度地区的质量要优于GBL SST，海温反演精度较高。研究还表明，由于变分方法考虑了大气状态的变化，能够更加有效订正卫星遥感过程中大气的削弱作用，从而反演出精度更高的海表温度，尤其在天气系统较为复杂的区域效果明显。 相似文献
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应用相空间理论对赤道单站日表层水温及青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了分析,结果表明：青岛月平均气温的９点滑动平均的相关维数和嵌入维数分别为５．８３、８,当反厄尔尼诺发生时赤道日ＳＳＴ的相关维和嵌入维数分别为３．９３、１１,当厄尔尼诺发生时其相关维数和嵌入维数分别为４．３７、９．揭示了无论是厄尔尼诺还是反厄尔尼诺发生赤道日ＳＳＴ都具有混沌特征,并且厄尔尼诺发生其内部结构复杂化使得支撑奇怪吸引子的雏数增加,而嵌入维数减少．这种现象是由于表层水温所隐含非线性作用显著增强所导致．根据以上分析结果应用单纯形投影算子（ｓｉｍｐｌｅｘ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｏｒ）预测方法对赤道单站日ＳＳＴ和青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了预测,其前８点最大相对误差分别为０．４２％,７．４％． 相似文献
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Fractal Dimension and Fractals in Ocean Engineering 总被引：4，自引：0，他引：4
Fu Yuhua Senior Engineer China Offshore Oil Engineering Corporation P. O. Box Beijing 《中国海洋工程》1994,(3)
- This paper discusses the application of fractal dimension and fractals in ocean engineering. To handle some ocean environment problems, the existing fractal method, in which the fractal dimension is a constant, can be used. For some complicated problems in ocean engineering, this paper presents the concept of the variable dimension fractals (D = f(r)), i. e., the fractal dimension D is the function of characteristic scale r instead of a constant. By using variable dimension fractals, several deformation and stress states of offshore structures are described. 相似文献
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The distribution patterns of mangrove Bruguiera gvmnorrhiza populations in southern China are analyzed using the box-counting method of fractal theory.The patterns of B.gymnorrhiza populations could be thought of as fractals as they exhibit self-similarity within the range of seale considered.Their fractal dimensions are not integer but fractional.ranging from 1.04 to 1.51.The unoccupied dimensions change from 0.49 to 0.96.The combined conditions of population density.pattern type and aggregation intensity together influence the values of fractal dimensions of patterns.The box counting is a useful and efficient method to investigate the complexity of patterns.Fractal dimension may be a most desirable and appropriate index for quantifying the horizontal spatial microstructure and fractal behaviors of patterns over a certain range of scales. 相似文献
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ZHU Xiaohua 《中国海洋工程》2000,14(4):533-540
According to the fractal theory,the spatial fractal character of coastline is preliminarily dis-cussed on the basis of GIS in this paper.Two aspects are considered:one is the length demarcation ofcoastline with different scales,and the other is the confirmation of existence of the fractal character on dif-ferent boundaries of tidal flats.Finally,some significant conclusions are drawn:(1)The coastline ofJiangsu Province has the fractal character and its dimension is 1.0696.(2)It conforms to the exponentialcorrelation between different lengths(L)of coastline and scales(k).It conforms to the formula lgL(k)=-1.029lgk+2.9544 in the continental coastline of Jiangsu province.(3)Different boundaries of a tidal flathave fractal characters,and different fractal dimensions indicate different comparative intensities of ero-sion and deposition on the tidal flat.(4)The reciprocity between land and sea may affect the value offractal dimension of a coastline,just as the lithology,substantial constituent and geological s 相似文献
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差异水动力导致黄河口粉质土微结构分形特征变化实例研究 总被引：10，自引：0，他引：10
在黄河三角洲北部潮坪上选择典型研究区。区内通向油井的道路的修建使北侧水动力条件明显强于南侧。对两侧原状土样进行粒度成分测试和微观结构观测,并利用分形理论进行分析。结果发现,在水动力作用强区中,粒度分维值随深度的变化曲线大致呈反“S”型,颗粒分布分维值随深度单调递增(表层除外),颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈“S”型;在水动力作用弱区,粒度分维值和颗粒分布分维值随深度单调增大,颗粒定向性分维值随深度的变化曲线呈平缓的反“S”型。这些参数的变化较好地反映了不同深度处沉积物的层化现象。 相似文献
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由于海岸带生态系统已经越来越多地被现代人的行为所控制和影响,如何实现包括人类在内的海岸带生态系统的可持续发展已经成为海岸带管理中一项不可或缺的内容。然而,我们为了避免犯与陆地上同样的错误,海岸带管理和决策者们必须意识到人类是众多依赖海岸带为生的种群的一个组成部分。海岸带管理的目标是要最终实现经济可行、社会公正、生态和谐的海岸带的可持续发展。 相似文献
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中国海岸线分维及其性质研究 总被引：7，自引：0，他引：7
根据分形理论,系统研究了中国海岸线分维及其性质。得出了基本结论：(1)中国海岸线的分形结构客观存在,在1：2500000地图上标定中国大陆海岸线长度的分形关系式为lgL=-3．9929-O．1597lgr(式中,L为中国大陆海岸线长度;r为测量标度);(2)使用量规法与网格法计算出中国大陆海岸线分维分别为1．1597和1．0707,台湾岛海岸线分维分别为1．0381和1．0025,等等;(3)进行海岸线分维横纵向比较,应遵循相同的分维计算方法。对于同一条海岸线而言,用量规法所得分维大干用网格法所得分维,且用量规法所得分维相对较大,则根据网格法所得分维亦相对较大;(4)在中国海岸线量规法与网格法分维计算结果之间可以建立关系式Dd=2．5932Db-1．5363(式中,Db为根据网格法计算所得分维;Dd为根据量规法计算所得分维);(5)随着从渤海到南海(由北至南)的空间变化,中国各大海域海岸线分维显现出一个由北至南逐渐变大的趋势,而海岸带物质组成、生物、气候等因素的南北变化或差异是导致中国海岸线分维南北空间变化的内在原因;(6)整个中国大陆海岸线的分维并不等于其组成部分分维的算术平均值;(7)台湾岛海岸线受到了断层系的强烈影响,这可能是台湾岛(东部)海岸线分维较小的内在机制所在。 相似文献
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本文采用南沙永署礁所测的１９８８．９～１９９６．１的逐日表层海温资料和西沙１９８８．８～１９９５．１２月逐日表层海温资料，用相空间延拓方法，计算了它的关联维Ｄｍ和Ｋａｌｍｏｇｏｒｏｖ熵的近似值二阶Ｒｅｎｙｉ熵Ｋ２，得到Ｄｍ为分数维，Ｋ２约为一正数值，证明南海海温系统具有混沌吸引子，是一种混沌运动，是一个强迫耗散的非线性系统，其长期演变过程主要受５～９个因子控制，可估计出相应的海温预报时效约为３～９天。南海海温的预报时效与其周期有某些相似之处，但它们之间的关系还有待于进一步研究。 相似文献
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分形几何在海底火山地形中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
对最近取得的中国南海大陆坡上的火山地形的等高线进行分维测量 ,发现火山及其附近的等高线具有稳定的分维数。利用分维数可以将火山及其附近的地形分成三类 :火山口附近、较陡峭的火山腰部和火山附近较平坦的海底。它们的分维数均低于大陆上等高线的一般分维值 ,平均为 1 .1 1 8。说明玄武岩火山即便不很古老 ,仍可具有标度不变性 ,并且与附近海底一起接受了较厚的海底沉积后 ,又具有了略为不同的分维数。 相似文献