Accurate polynomial expressions for the density and specific volume of seawater using the TEOS-10 standard     

《Ocean Modelling》2015

A new set of approximations to the standard TEOS-10 equation of state are presented. These follow a polynomial form, making it computationally efficient for use in numerical ocean models. Two versions are provided, the first being a fit of density for Boussinesq ocean models, and the second fitting specific volume which is more suitable for compressible models. Both versions are given as the sum of a vertical reference profile (6th-order polynomial) and an anomaly (52-term polynomial, cubic in pressure), with relative errors of ∼0.1% on the thermal expansion coefficients. A 75-term polynomial expression is also presented for computing specific volume, with a better accuracy than the existing TEOS-10 48-term rational approximation, especially regarding the sound speed, and it is suggested that this expression represents a valuable approximation of the TEOS-10 equation of state for hydrographic data analysis. In the last section, practical aspects about the implementation of TEOS-10 in ocean models are discussed.  相似文献   

大气热源年代际异常与20世纪70年代末期东亚夏季风年代际减弱   总被引：2，自引：1，他引：1  

张灵玲  谢倩  杨修群 《气象科学》2015,35(6):663-671

利用1958-2001年ERA-40再分析资料计算大气热源,统计分析了亚洲季风区及其邻近海域大气热源年代际变异的典型模态;利用线性斜压干模式,模拟了夏季大气对大气热源年代际异常的响应,揭示了大气热源年代际异常与1970s末期东亚夏季风年代际减弱的关系。结果表明:近50 a来亚洲及其邻近海域夏季整层大气热源变异主要表现为年代际变化特征,其年代际位相转换发生在1970s中后期,这与东亚夏季风年代际减弱的时间一致;菲律宾附近海域和中国西南地区是与东亚夏季风年代际减弱有直接联系的两个热源异常关键区;东亚夏季风年代际减弱最直接地表现为这两个关键区热源异常的共同作用,而赤道中东太平洋、赤道印度洋大气热源增强则通过大气遥响应机制影响菲律宾附近海域低层大气环流异常对东亚夏季风变异起相反的贡献。  相似文献   

高空探测资料气球空间经纬度偏差算法     

李宛桐  刘磊  张伟星  张玉存  高太长 《气象科技》2015,43(3):405-409

随着数值预报的发展,模式的分辨率逐渐提高,探空气球在施放过程中受高空气流影响造成的漂移已大大超出了数值预报模式分辨率,其影响不能忽视。鉴于现有气球空间位置经纬度偏差计算方法基于站心坐标系,忽略地球曲率影响,文章从探测系统原理出发,推导出精确的基于地心坐标系的气球空间位置经纬度偏差计算公式,并通过探空数据文件对原有算法进行误差分析。  相似文献   

基于压缩感知的地基红外云图云状识别   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

韩文宇  刘磊  高太长  李云  胡帅  张孝忠 《应用气象学报》2015,26(2):231-239

为了对地基全天空红外测云仪获得的云图进行分类,该文从压缩感知理论出发,提出了一种利用云图灰度稀疏性进行云状识别的新方法。首先运用典型云图样本构造冗余字典,然后通过梯度投影 (GPSR) 算法和正交匹配 (OMP) 算法求取测试样本在冗余字典中的l1范式最优解,最后利用残差法和稀疏比例法对云状进行判别并输出。采用压缩感知理论进行云状识别,降低了对特征提取技术的要求,为云状的自动识别提供了新思路,对典型波状云、层状云、积状云、卷云和晴空的总体识别率分别达到75%,91%,70%,85%和93%,平均识别率为82.8%。  相似文献   

日本海中尺度涡旋时空变化特征研究     

杨霄  张永垂  夏长水  董昌明  胡楠  汪浩笛  陈诗尧 《海洋学报》2022,44(6):22-36

本文利用1993–2019年基于海表面高度异常的涡旋数据集和高度计数据统计分析了日本海区域中尺度涡旋的大小、极性、生命周期、振幅、传播等表面特征的时空变化规律。27年间,共探测到1 429个涡旋,气旋和反气旋数量基本相当,其中气旋675个,反气旋754个。两种极性涡旋均具有较强的季节变化:秋季较多,冬季次之,春季最少。郁陵盆地、大和盆地等为涡旋多发区域呈现西南–东北向带状分布。其中,南部海域反气旋占优,靠近津轻海峡的北部海域气旋占优。西部和南部受东韩暖流和对马暖流的驱动,涡旋移动方向与流场基本一致,北部涡旋与黎曼寒流以及副极地锋流有关。研究表明,动力学不稳定是涡旋在秋冬季大量产生的重要原因。此外,半封闭盆地、局地流场以及复杂的海气相互作用等都可能会对涡旋的产生和消亡造成一定影响。  相似文献   

Influence of sequential tropical cyclones on phytoplankton blooms in the northwestern South China Sea     

Wang  Tongyu  Zhang  Shuwen  Chen  Fajin  Ma  Yonggui  Jiang  Chen  Yu  Jie 《中国海洋湖沼学报》2021,39(1):14-25

Upper ocean responses to the passage of sequential tropical cyclones over the northwestern South China Sea(SCS) in 2011 were investigated using satellite remote sensing data,Argo reanalysis data,and an array of mooring data.We found that the sea surface low temperature region lasted for more than 38 days and two phytoplankton blooms occurred after the passage of sequential tropical cyclones.The upper ocean cooling reached 2-5℃ with a right-side bias was observed along the typhoon track to about 200 km.The maintenance of low temperature region and the two phytoplankton blooms were mainly driven by upwelling and near-inertial turbulence mixing induced by the sequential tropical cyclones.The first phytoplankton bloom appeared on the 7~(th) day after the passage of the three tropical cyclones,and the chlorophyll-a(chl-a) concentration increased by 226%,which may be mainly driven by typhoons induced upwelling.The second phytoplankton bloom occurred on the 30~(th) day,the chl-a concentration increased by290%.Further analysis suggested that only the typhoons with similar characteristics as Nesat and Nalgae can induce strong near-inertial oscillation(NIO).Strong turbulent mixing associated with the near-inertial baroclinic shear instability lasted for 26 days.The measured mean eddy diffusivity in the upper ocean was above 10~(-4) m~2/s after typhoon Nesat.Enhancement of the turbulent mixing in the upper ocean helped to transport nutrient-rich cold waters from the deep layer to the euphotic layer,and is a maj or mechanism for the long-term maintenance of low temperature region as well as the second phytoplankton bloom.  相似文献   

西北太平洋海域风浪、涌浪、混合浪波浪能资源特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

郑崇伟  游小宝  陈晓斌  李燕 《气象科学》2014,34(4):408-413

用ECMWF的ERA-40海浪再分析资料,应用波浪能流密度计算方法,对西北太平洋海域的风浪能、涌浪能、混合浪能展开研究。结果表明:(1)波浪能流密度呈现出显著季节性差异。混合浪能流密度表现为冬高夏低;春、夏、秋季的涌浪能流密度明显大于风浪能流密度,冬季相反;(2)混合浪能流密度的大值区主要分布于阿留申群岛附近海域,高值中心可达60 kW/m以上;近海的大值区主要分布于琉球群岛—巴士海峡—传统的南海大风区一带,年平均值在4 kW/m以上,南海北部可达12 kW/m以上;(3)黄渤海的涌浪和混合浪能流密度峰值出现在8—9月,波谷出现在6月。风浪能流密度峰值出现在11月—次年3月,波谷出现在6—8月,均呈现双峰型月变化特征。东海、南海北部、南海中南部海域能流密度的月变化特征相似,都为双峰型,12月—次年4月的能流密度整体较高,波峰出现在12月,波谷出现在5—7月;(4)2 kW/m以上混合浪能流密度出现的频率较高,近海低于大洋;(5)0.5 m以上有效波高出现的频率都非常高,中国近海稍低于大洋;(6)涌浪能流密度的稳定性明显好于风浪能流密度;大洋的能流密度稳定性明显强于近岸。1月份能流密度的稳定性最好,4月和7月次之,10月的稳定性最差。  相似文献   

基于非均匀水体对比度传输方程的海水透明度计算试验          下载免费PDF全文

李妍  陈希  于斌  钟奕飞 《大气科学学报》2014,37(6):767-771

针对均匀水体假设的海水透明度经验计算公式不具有普适性的缺点,将海水在垂直方向上分为若干光学性质相近的均匀层,推导出非均匀水体中目标对比度传输方程,在此基础上,建立了海水透明度的计算模型。利用BROKE_WEST_ACS实测的海水固有光学性质数据和透明度盘观测数据,对计算模型进行了数值试验和效果分析。结果表明:模型计算值与透明度盘实测值平均相对误差为9.1%;该模型既克服了透明度盘测量易受天气状况和人眼差异影响较大的缺点,又突破了均匀水体透明度计算方法的局限性。  相似文献   

The Seasonal Variabilities in the Concentration of Atmospheric Aerosols over Qingdao, China   总被引：2，自引：0，他引：2  

SHENG Lifang FU Ying QIU Mingyan GAO Huiwang 《中国海洋大学学报(英文版)》2005,4(4):383-390

Mass concentrations of Total Suspended Particles （TSP） and size-segregated particles were obtained from July 2001 to June 2002 in Qingdao to characterize the seasonal variations of atmospheric aerosols and to show the impact of dust events on the air quality in Qingdao. Data on size-segregated aerosols show that 73.74% of the TSP mass concentration is contributed by particles with diameters less than 11 μm. Particles with diameters less than 1.1μm have a higher concentration during the winter. In spring, larger particles tend to have higher mass concentrations. Bimodal particle size distributions have been observed, with maxima around 4.7-7 μand 0.43-0.65 μm in the winter season, and 7-11 μm and 0.65-1.1 μm in the autumn season. Measurements made during the dust events in March 2002 show high concentrations of particles in the size range 2.1-7μm.  相似文献   

双基地激光测风雷达回波信号仿真研究          下载免费PDF全文

李绍辉  孙学金  邵连军  易欣  张传亮 《气象科学》2023,43(4):523-533

本文针对传统的体散射模型并未考虑大气不均匀性对信号传输的影响等问题,通过引入垂直非均匀的大气参数改进了模型,并利用其建立了体目标的双基地激光测风雷达方程,仿真了侧向散射回波信号,并与单基地雷达进行了对比分析。研究表明:水平方向上,双基地激光测风雷达的回波信号分布特征与单基地雷达差异较大,其回波信号等值线在近地面为卵形线,随着探测高度的增加,回波信号等值线逐渐变为以主、被动雷达为焦点的椭圆形,并最终趋近于圆形;垂直方向上,双基地激光测风雷达的回波信号随高度衰减剧烈,近地面的回波能量约为10^-10 J,4 km高度的回波能量约为10^-15J,在中低层大气(0~10 km),回波信号中气溶胶散射占比大,在高层大气(10 km以上),分子散射占比大。  相似文献