基于动力学模态分解的200 hPa急流模态特征分析          下载免费PDF全文

高梅  曹小群  刘柏年  韩梓航  侯士成  阳国贵 《大气科学学报》2020,43(5):824-833

提出基于动力学模态分解（Dynamic Mode Decomposition,DMD）的大气运动数据分析方法,目的是改进对大气运动特征的认识。首先,采用DMD方法对200 hPa急流运动流场进行模态分析,从中得到了急流天气系统运动变化过程中的主要模态和对应频率以及模态随时间衰减/增长等信息。这些模态是对流场演化特征的低维描述,反映了蕴含在流场中的动力学特征,可用于实现高维复杂流场的低维近似表示。其次,建立了200 hPa急流运动流场演化的动力学降阶模型,能够重构和预测急流运动流场的动态发展过程。结果表明：通过对前6阶主要模态所包含的流场信息进行对比分析,DMD方法成功捕捉到了200 hPa急流运动流场不同尺度的流动结构,直观地显示了不同频率流场之间的差别,表明了DMD方法在对复杂大气动力学系统进行模态分解时的优势。通过不同时刻,模态叠加的重构流场与真实流场的直观比较,表明DMD方法只由前面6阶模态就能基本包含原始流场的流动信息,从而实现流场的准确重构。  相似文献   

台湾以东黑潮流量变异与冬季西北太平洋海洋-大气相互作用   总被引：6，自引：1，他引：5  

温娜  刘秦玉 《海洋与湖沼》2006,37(3):264-270

通过对历史资料进行奇异值分解、合成分析及相关分析,揭示了对应冬季台湾以东黑潮流量增强(减弱)时,西北太平洋海区异常失热(得热),北太平洋(北纬20°N以北)上空500hPa位势高度负异常(正异常);进一步证实了冬季西北太平洋海洋-大气相互作用是一个正反馈过程;发现了冬季台湾以东黑潮的暖平流作用可能是维持该正反馈过程进行的一个必要条件;通过超前和滞后相关及合成分析,提出从10月开始,台湾以东黑潮流量异常形成的暖平流作用会对冬季西北太平洋海区海洋-大气相互作用有贡献。  相似文献   

大地测量中法方程病态性问题的初探   总被引：5，自引：1，他引：4  

张俊  文鸿雁  刘立龙 《海洋测绘》2006,26(5):1-3

在大地测量中,法方程病态问题大量存在。由于病态性的存在,致使按最小二乘法解算参数估值精度变差发生扭曲,最终使所得结果不能使用。重点研究奇异值分解法(SVD)和误差转移法解决病态问题的思想、途径、对关键问题的处理、适用范围等。最后通过GPS实测数据来验证这两种方法的有效性,其解算的结果表明:这两种方法能解决法方程病态性问题,且算法简便、易懂,有较强的应用价值。  相似文献   

1993—2016年中国近海海平面时空变化趋势          下载免费PDF全文

张成卓  郭景松  曹小群  薛宇欢 《海洋科学进展》2021,39(2):187-196

区域海平面变化是目前气候变化研究的热点问题.海平面变化具有时间和空间的异质性,分析海平面变化,应充分考虑时间和空间的差异.基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、最小二乘法,利用卫星高度计、验潮站数据,分析了1993—2016年间中国近海及周边海域海...  相似文献   

基于EEMD的太阳绕太阳系质心运动和太阳活动Hallstatt周期分析     

王琳琳  王建  孙威  王婕 《干旱区地理》2021,44(1):221-228

基于行星会合指数运动学方程,推演出太阳质心到太阳系质心距离变化的计算公式,并利用该公式重建太阳质心相对于太阳系质心的距离变化时间序列,作为太阳轨道运动的替代性指标,使用聚合经验模态分解(Ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法分析0～25.0 ka BP太阳质心到太阳系...  相似文献   

小波变换联合伪距相位组合探测与修复GNSS三频周跳     

孟令东  陈俊平  王解先 《测绘通报》2020,(3):140-144

三频观测值可改善周跳探测与修复,但易受伪距观测值噪声的严重影响且有一些不敏感周跳组合无法探测。针对目前存在的问题,本文采用小波变换理论对伪距观测值降噪以提高探测修复周跳能力;合理优化组合观测量以组成稳定方程;使用QR分解进一步提高计算跳变量时的数值稳定性。最后,利用BDS和GPS/QZSS三频高、低采样率实测数据进行测试。结果表明,所有人为加入的周跳都被正确探测并修复,而且不存在无法探测、周跳误探与误修复问题。  相似文献   

短基线集InSAR形变模型的不适定问题解算方法研究     

姜兆英 《测绘学报》2020,49(3):399-399

SBAS InSAR技术广泛应用于大尺度长时间序列的矿区、城市、地震等不同类型地表形变监测。但在利用该技术进行监测地表形变中发现,其形变模型的解算存在着病态和秩亏两类不适定问题,严重影响着形变信息反演的精度和可靠性。本文以SBAS InSAR技术为基础,针对其形变模型最小二乘解算中的病态问题,提出了基于Liu估计的有偏迭代估计法和Tikhonov正则化方法;针对秩亏时奇异值分解反演形变量和形变速率不稳定的问题,改进了Landweber迭代法,并将其应用到秩亏的SBAS InSAR形变模型解算中,反演出更准确的形变信息。  相似文献   

浒苔绿潮消亡腐败过程中的营养盐释放及其对近海环境的影响     

冯立娜  张海波  孙雨嫣  李修竹  苏荣国  石晓勇 《海洋学报》2020,42(8):59-68

为探讨浒苔绿潮消亡腐败过程中的营养盐释放规律以及浒苔绿潮聚积腐烂对海水水质的影响,在室外模拟近岸浒苔绿潮聚积腐烂过程,并于2018年6月在浒苔绿潮靠岸前开始对主要浒苔绿潮聚积地(鳌山湾、鳌山湾口的海参池、石老人海域)进行观测,实时记录浒苔腐烂状况及对周边环境的影响。模拟实验结果表明:各形态氮、磷营养盐在浒苔腐烂分解过程中升高明显,且以溶解有机态、颗粒态为主。其中生物量为5 g/L实验组溶解有机氮(Dissolved Organic Nitrogen,DON)、颗粒态氮(Particulate Nitrogen,PN)、溶解有机磷(Dissolved Organic Phosphorus,DOP)、颗粒态磷(Particulate Phosphorus,PP)的浓度在浒苔腐烂分解过程中达本底浓度的5～10倍以上。现场调查结果显示,随着浒苔绿潮在青岛近岸聚积,各调查站点的溶解无机氮(Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN)、DON、DOP受浒苔绿潮吸收影响均降至最低值,后随着浒苔绿潮腐烂逐渐上升,水质恶化。其中鳌山湾受浒苔绿潮腐烂影响最为严重,在调查期间水体甚至劣于二类水质。PN、PP为调查区内营养盐的主要赋存形式,其中鳌山湾海域PP变化最为明显,随着浒苔绿潮聚积腐烂达到最高值(2.02 μmol/L)。相比于鳌山湾,石老人海域海水交换能力强且在浒苔绿潮靠岸后进行了及时拦截打捞,受浒苔绿潮消亡腐烂影响较小。浒苔绿潮靠岸聚积腐烂,使海域内营养盐含量与结构明显变化,影响海域浮游植物群落结构的稳定,可能引发赤潮等次生生态灾害。因此需要及时清理聚积在青岛近岸的浒苔,避免其腐烂对周边环境造成影响。  相似文献   

基于机械学习理论的海冰风险短期预报研究          下载免费PDF全文

于嵩松  李思茵  张大勇  王刚  岳前进  李刚 《海洋技术学报》2020,39(1):32-38

海冰管理是抵御寒区海洋资源开发海冰威胁的有效手段,海冰风险的准确、快速预测是海冰管理系统的关键组成部分。文中面向海冰管理中的冰情短时预测需求,明确了基于现场监测的海冰风险预测模式,开展了应用机械学习理论的海冰风险短时预测方法研究,并以渤海辽东湾海冰管理为例,讨论了神经网络与小波分解等非线性预测方法在冰情短时预测中的适用性。结果表明,时间序列小波神经网络在短时(6 h)冰厚预测中的预测精度与Elman神经网络相仿,而在24~48 h预测中的精度偏差较大;Elman神经网络在6 h、24 h与48 h的冰厚预测中均能保持较好的预测精度,在冰流速与来冰方向预测中,模型预测精度达到80%左右。  相似文献   

海域天然气水合物资源开采新技术展望     

陈强  胡高伟  李彦龙  万义钊  刘昌岭  吴能友  刘洋 《海洋地质前沿》2020,36(9):44-55

随着全球海域天然气水合物资源勘探工作的深入和油气开发技术装备水平的提升,深水浅层天然气水合物资源商业化开采的前景逐渐明晰。自2013年开始,日本、中国相继进行了多次海域水合物试开采尝试,连续产气时间、累计产气量和日均产气量逐步获得提升。2020年中国率先实现了从"探索性试采"向"试验性试采"的跨越。然而,以"降压"为核心理念的开采技术单井产气量瓶颈明显,制约了水合物资源产业化发展进程,必须在已有技术方法基础上创新发展,形成高效、安全、经济的海域天然气水合物资源开采专有技术体系。笔者梳理了近年来海域天然气水合物开采技术研发领域内的新进展,分析了包括"原位分解采气"和"原位破碎抽取"两大开采框架指导下,多种开采技术的创新升级进展和存在的主要问题,在此基础上展望了未来海域天然气水合物资源开采技术的研发方向。  相似文献