位场垂向梯度最佳自比值的边界检测技术   总被引：3，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

王彦国  张凤旭  刘财  王祝文  张瑾 《地球物理学报》2013,56(7):2463-2472

位场梯度换算在地质体边界检测中有着重要的应用.但传统的梯度算法易受干扰影响,计算稳定性差,且很难在复杂的叠加异常中识别出小型地质体的边界.鉴于此,本文给出了自比值的定义,提出了能够处理高阶导数的位场垂向梯度最佳自比值的边界检测方法,阐述了方法的数学含义和物理意义.模型试验表明,垂向梯度最佳自比值算法不仅计算稳定性强,而且能清晰地检测出传统梯度算法无法检测的模型体边界.在地质条件复杂的鸭绿江盆地的重力异常实例应用中,垂向三阶导数最佳自比值计算结果识别出的构造边界与实际地质体分布有着较好的对应关系,这不但与前人的工作成果互为佐证,而且自比值圈定的负异常分布区能较好地反映出浑江煤田的工作范围.  相似文献   

从瞬变电磁扩散场到拟地震波场的全时域反变换算法   总被引：2，自引：2，他引：0       下载免费PDF全文

戚志鹏  李貅  吴琼  孙怀凤  杨增林 《地球物理学报》2013,56(10):3581-3595

将瞬变电磁满足的扩散方程转变为波动方程,然后利用地震类成像方法实现瞬变电磁虚拟波场成像,是实现瞬变电磁三维反演的有效手段之一.为了实现由扩散场到虚拟波场的转换,文中采用预条件正则化共轭梯度法求解波场反变换问题.首先,对几种离散方式进行比较,采用条件数最小的离散方式进行离散;然后选择最优的正则化参数,并利用超松弛预条件技术对系数矩阵进行预条件处理;最后,利用共轭梯度法进行迭代求解.超松弛预条件有效降低了系数矩阵的条件数,正则化方法使得反变换得到的波场稳定、可靠,共轭梯度法能够保证计算快速收敛.将反变换结果与已知虚拟波场函数对比,证明算法稳定、可信.将文中算法结果与前人研究结果进行对比,说明方法效果.通过实测数据的波场变换处理给出了文中方法的实际应用效果.结合反变换算法,对不同参数模型进行分析,总结了虚拟波场在色散介质中的传播规律.  相似文献   

各向异性标准化方差计算重磁源边界   总被引：6，自引：4，他引：2       下载免费PDF全文

张恒磊  刘天佑  杨宇山 《地球物理学报》2011,54(7):1921-1927

在重磁源边界定位方法中,传统的梯度方法易受干扰的影响使计算的边界混乱,而且在弱异常处由于叠加异常的影响很难识别场源边界.本文首先利用坐标旋转构造了各向异性高斯函数,提出了各向异性标准化方差计算重磁源边界的方法.理论分析与模型实验详细阐明了该方法的数学含义,并通过干扰分析验证了方法的稳定性与有效性,结合中扬子地区航磁异常...  相似文献   

华东沿海地带台风风廓线特征的观测个例分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

方平治  赵兵科  鲁小琴  梁旭东  汤杰 《大气科学》2013,37(5):1091-1098

利用2007年的“韦帕”、2009年的“莫拉克”、2010年的“凡亚比”和2011年的“梅花”四个台风的GPS探空数据,本文对华东近海和沿海地带的台风风廓线特征进行分析。首先求出梯度风速及其对应的高度,在此基础上利用指数律和对数律对风廓线进行拟合,并对幂指数、10米高度的地表风速和梯度风速的风速比,以及由对数律定义的常通量层高度等参数进行计算,并对梯度风高度和常通量层高度进行比较。结果表明:登陆台风沿海地带风廓线的梯度风高度和常通量层高度有明显差异。本文还对登陆台风平均风廓线的各参数进行了计算,并对梯度风高度以下风廓线偏离对数律的原因进行了讨论。  相似文献   

基于梯度提升树的大气分层透过率快速计算方法     

梁红丽  张鹏  陈林  马刚  白文广  漆成莉 《气象学报》2020,78(5):853-863

大气透过率的计算是红外辐射传输计算的核心,RTTOV（Radiative Transfer for TOVS）通过建立大气廓线中温度、水汽、臭氧和其他气体浓度等参数与卫星通道透过率的统计关系,可实现卫星通道透过率和大气顶辐射率的快速准确计算。但在一些复杂吸收波段,如水汽波段,RTTOV的计算误差较大。为提高RTTOV在水汽敏感波段的计算精度,利用机器学习中的梯度提升树（Gradient Boosting Tree,GBT）方法,选取从ECMWF（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的IFS-137（The Integrated Forecast System,137-level-profile）廓线集中挑选的1406条廓线和由此计算的透过率真值作为样本,选取风云三号气象卫星上搭载的红外分光计（InfraRed Atmospheric Sounder,IRAS）通道12（7.33 μm）进行个例研究,分别建立陆地和海洋晴空大气等压面至大气层顶透过率的快速计算模型（GBT模型）。通过和透过率、亮温真值的比较,验证了GBT模型。比较结果显示,GBT模型预测的透过率平均绝对误差（Mean Absolute Error,MAE）为:陆地0.0012,海洋0.0009;均方对数误差（Mean Squared Logarithmic Error,MSLE）为:陆地0.0215,海洋0.0095,均小于RTTOV直接计算的透过率的误差（陆地、海洋的MAE分别比RTTOV小0.0008和0.0010,MSLE分别比RTTOV小0.0135和0.0227）;由GBT模型计算的亮温MAE分别为:陆地0.0949 K,海洋0.0634 K,均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分别为:陆地0.1352 K,海洋0.0831 K,也都小于RTTOV直接模拟的晴空亮温误差（陆地、海洋的MAE分别比RTTOV小0.1685 K和0.1466 K,RMSE分别比RTTOV小0.1794 K和0.1685 K）。本研究的结果表明,在IRAS红外水汽波段,GBT预测的透过率和亮温误差比RTTOV小。机器学习有提高水汽波段正演精度的潜力,或可为辐射传输的快速计算提供可行的替代方法。   相似文献   

河西地区不同下垫面边界层特征分析   总被引：20，自引：8，他引：12  

奥银焕  吕世华  陈玉春 《高原气象》2004,23(2):215-219

利用1991年10月HEIFE实验期间获取的系留气球梯度探测资料．对比分析了黑河地区常见的三种不同下垫面(绿洲、沙漠和戈壁)边界层风、温度、湿度场的分布规律。客观验证了河西地区秋季午夜后出现的低空急流和逆湿气层两大特点,为进一步研究黑河地区水分与能量循环对环境的影响、土地的开发利用等提供事实依据。  相似文献   

Dynamical structure and wind-driven upwelling in a summertime anticyclonic eddy within Funka Bay,Hokkaido, Japan     

Daisuke Takahashi  Kazuo Kido  Yoshinori Nishida  Naoto Kobayashi  Naoyuki Higaki  Hideo Miyake 《Continental Shelf Research》2007

We conducted hydrographic observations in 2002 to investigate the anticyclonic eddy that emerges every summer in Funka Bay, Hokkaido, Japan, and elucidate dynamical structure and wind-driven upwelling within the eddy. The anticyclonic eddy has a vertical scale of 32 m and is characterized by a strong baroclinic flow and a sharp pycnocline with a concave isopycnal structure. The sharp pycnocline occurs below a warm and relatively low-salinity water termed summer Funka Bay water (FS), which is formed by heating from solar radiation and dilution from river discharge in summertime Funka Bay. Flow of the anticyclonic eddy rotates as a rigid body at each layer, and the horizontal scale and rotation period of the eddy in the surface layer are about 15 km and 2.2 days, respectively. The dynamical balance of the anticyclonic eddy is well explained by the gradient flow balance. The contribution of centrifugal force to the gradient flow balance is about 27%. Therefore, the effect of the nonlinear term associated with centrifugal force cannot be neglected in considering the dynamics of the anticyclonic eddy in summertime Funka Bay. In addition, upwelling of subsurface water was observed in the surface layer of the central part of the eddy. The formation mechanism of this upwelling is consistent with interaction between horizontal uniform wind and the eddy. This upwelling is driven by upward Ekman pumping velocity related to the horizontal divergence of Ekman transport. In summertime Funka Bay, there are two wind effects that affect the anticyclonic eddy: a decay effect of the upwelling of subsurface water resulting from horizontal uniform wind (mainly northwesterly wind), and a maintenance or spin-up effect of horizontal non-uniform wind (mainly southerly–southeasterly seasonal wind) with negative wind stress curl.  相似文献   

A note on the top-down and bottom-up gradient functions over a forested site     

Weiguo Wang  Kenneth J. Davis  Chuixiang Yi  Edward G. Patton  Martha P. Butler  Daniel M. Ricciuto  Peter S. Bakwin 《Boundary-Layer Meteorology》2007,124(2):305-314

The dimensionless bottom-up and top-down gradient functions in the convective boundary layer (CBL) are evaluated utilizing long-term well-calibrated carbon dioxide mixing ratio and flux measurements from multiple levels of a 447-m tall tower over a forested area in northern Wisconsin, USA. The estimated bottom-up and top-down functions are qualitatively consistent with those from large-eddy simulation (LES) results and theoretical expectations. Newly fitted gradient functions are proposed based on observations for this forested site. The integrated bottom-up function over the lowest 4% of the CBL depth estimated from the tower data is about five times larger than that from LES results for a ‘with-canopy’ case, and is smaller than that from LES results for a ‘no-canopy’ case by a factor of 0.7. We discuss the uncertainty in the evaluated gradient functions due to stability, wind direction, and uncertainty in the entrainment flux and show that while all of these have a significant impact on the gradient functions, none can explain the differences between the modelled and observed functions. The effects of canopy features and atmospheric stability may need to be considered in the gradient function relations.  相似文献   

适度倾斜：中国区域政策之出路     

马春笋 《云南地理环境研究》1992,4(2):30-38

在社会主义市场经济下,探讨中国区域政策的走向有着深远的现实意义。本文从历史分析入手,用大量事实证明了中国区域政策演变的实质就是倾斜度的提高。倾斜度加大虽然促进了中国经济的发展,但同时也带来了一系列问题,对此,作者提出制定中国区域政策必须坚持适度倾斜的原则,开发优势区位潜力。  相似文献   

自然电场法在研究层间氧化带型铀矿床中的应用     

贺建国  李洪璧 《铀矿地质》1996,12(4):224-228

砂岩型铀矿床的产出常与层间氧化带密切相关。利用物探方法研究氧化带、氧化还原过渡带及还原带的特征，可为铀矿勘查提供重要依据。本文根据层间氧化带的形成特征，探讨了产生自然电场的基本原理，通过在已知和未知铀矿化地段的工作，总结了层间氧化带在地表的自然电场分布特征，利用自然电场剖面测量曲线的梯度变化拐点确定氧化带前锋线──氧化还原过渡带，取得了比较理想的效果。  相似文献