河口海岸数字孪生建设与挑战（特邀）          下载免费PDF全文

彭忠  王长波  刘利  吕振华  朱学明  何青  李武  宋德海  周烜  武文  柴扉  彭伟  彭伟  WANG Zhengbing  YE Qinghua 《海洋技术学报》2023,(6):1-12

河口海岸是人类生存的重要空间和经济发展的关键区域。然而,在气候变化和人类活动的双重压力下,河口海岸面临环境恶化、湿地生态受损和灾害风险增加等多重问题。为保障河口海岸可持续发展,本文以数字孪生概念为基础,结合河口海岸多圈层多界面的系统特征,提出了一个综合河口海岸立体监测和数据聚融、多过程耦合模型系统、数字孪生体和智能服务平台等关键要素的河口海岸数字孪生系统。此外,本文还详细介绍了构建河口海岸数字孪生系统所需的核心技术,涵盖监测物联网、模型耦合、大数据管理和智能分析,以及知识图谱等。尽管面临多学科全要素综合监测、人地海耦合模拟、跨领域跨行业协同、信息安全保障和服务标准制定等多重挑战,河口海岸数字孪生具有逼近真实、系统关联和提供智能服务等特点,能够提供监测、预报、预警、预演和预案等智能服务。这将有助于提高我们对河口海岸复杂系统演变、预测和应对的研究和应用能力,推动河口海岸学科群的发展,提升风险管理和综合治理水平,为河口海岸可持续发展提供强有力的支持。  相似文献   

一个黄渤海海雾大气水平能见度算法     

田云菲  杨悦  高山红 《海洋气象学报》2019,(2)

为了提高对黄渤海海雾天气海面大气水平能见度(以下简称"能见度")的数值预报能力,利用黄渤海23个沿岸和岛屿测站2013—2017年雾天的地面观测数据,构建了基于湿度信息的能见度算法(A-F算法),并将之应用于黄渤海海雾的能见度数值预报。结果表明,与常用的根据模式预报的云水含量诊断能见度的SW算法(Stoelinga and Warner,1999)相比,A-F算法表现更优,尤其可以诊断出被SW算法漏报的能见度为1～3 km的轻雾,说明A-F算法对黄渤海海雾天气能见度的数值预报具有一定应用价值。若将来加入浮标与船舶观测数据,可以进一步改进A-F算法能见度公式的具体形式;依据本文构建A-F算法的思路,可以发展适合其他海域的海雾天气能见度诊断公式。  相似文献   

黄海氮磷营养盐的循环和收支研究   总被引：16，自引：0，他引：16  

田恬  魏皓  苏健  郑昌硕  孙文心 《海洋科学进展》2003,21(1):1-11

建立了一个生物-物理耦合的三维营养盐动力学模型,模拟了黄海无机氮、活性磷酸盐和叶绿素a的年循环规律,估算了黄海营养盐的收支情况和季节差异,并将数值结果与实测资料进行比较。结果表明:黄海无机氮和无机磷经历了春、夏的消耗及秋、冬的补充,维持了黄海全年较高的生产力,年平均初级生产力达508mgC·m-2·d-1。黄海水文环境在很大程度上影响着营养盐的分布和生态功能:黄海中部深水区季节性热层化在春季萌发、秋末消衰,使夏季表层水营养盐匮乏,底层冷水团营养盐大量蓄集,因此初级生产力在5-6月和11月出现双峰特征,而近岸海水几乎全年混合均匀,初级生产力单峰出现在6-8月。河流每年为黄海输送225.4×103t无机氮和6.82×103t无机磷,使北黄海及近岸营养盐丰富,尤其朝鲜沿岸径流注入大量的营养盐,使其新生生产力较高,f比平均达55%。光合作用和呼吸作用是营养盐最大的汇和源,黄海中部沉积物-水界面交换向水体提供大量的硝酸氮,为新生产贡献56%的氮。大气沉降补充的营养盐占年初级生产所需氮、磷的6%和1.5%,为河流输入营养盐的3～5倍。  相似文献   

耦合Lorenz模型的吸引子特性及其可预报性分析     

张铭  王伟  钟权加  丁瑞强  李建平 《大气科学》2023,(6):1746-1756

通过改变耦合Lorenz模型中控制快、慢子系统之间耦合强度的参数,本文探究了耦合强度对该系统的混沌吸引子特性及可预报性的影响。结果表明：随着耦合增强,快系统中显示出与慢系统类似的低频变化特征,其吸引子也随之变大;而慢系统高频分量变大,导致其变率增强,吸引子轨道变得更加密集。在此基础上,利用非线性局部Lyapunov指数方法定量分析了耦合强度对耦合Lorenz系统可预报性的影响。具体来说,在耦合之后,耦合系统的对数误差增长曲线包含前后两段不同的误差增长率,分别代表快速和慢速误差增长过程。此外,各子系统的可预报性对耦合强度变化响应并不一致,随着对快系统的耦合强度增加,快/慢两个不同尺度系统的可预报上限均减少。然而,增加对慢系统的耦合强度却只能提高快系统的可预报上限,对慢系统的可预报性改变不大。  相似文献   

两种陆面方案对陆雾与海雾模拟效果的对比研究          下载免费PDF全文

姜昊宇  高山红 《海洋气象学报》2021,41(1):30-44

利用WRF(Weather Research and Forecasting)模式,针对1次陆雾与1次同时包含近海雾区与开阔海域雾区的海雾个例,开展了2种陆面方案——SLAB(five-layer thermal diffusion scheme)方案与Noah(Noah land surface scheme)方案—...  相似文献