On the growth of disturbances to forced and dissipated barotropic flows     

Jieping Zou  John Fyfe 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1-4):41-56

Abstract

We consider the growth of disturbances to large-scale zonally-asymmetric steady states in a truncated spectral model for forced and dissipated barotropic flow. A variant of the energy method is developed to optimize the instantaneous disturbance energy growth rate. The method involves solving a matrix eigenvalue problem amenable to standard numerical techniques. Two applications are discussed. (1) The global stability of a family of steady states is assessed in terms of the Ekman damping coefficient r. It is shown that monotonic global stability (i.e., every disturbances energy monotonically decays to zero) prevails when r≥r_c . (2) Initially fastest-growing disturbances are constructed in the r<r_c regime. Particular attention is paid to a subregion of the r<r_c regime where initially-growing disturbances exist despite stability with respect to normal modes. Nonlinear time-dependent simulations are performed in order to appraise the time evolution of various disturbances.  相似文献   

利用改进的SRTI法研究中尺度电离层行波扰动   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

张小红  唐龙  郭博峰 《地球物理学报》2013,56(12):3953-3959

针对现有单站电离层行波扰动指数(Single Receiver TID Index,SRTI)探测中尺度电离层行波扰动时探测周期范围有限的问题,本文提出了一种改进的SRTI方法,以提高探测扰动周期的适用范围.介绍了利用SRTI和改进的SRTI探测中尺度电离层行波扰动的原理,从理论上分析比较了二者探测扰动周期范围的能力,并采用美国加州南部的5个IGS站2012年年积日189的GPS观测数据,对电离层扰动进行了分析.结果显示在21∶30—23∶00LT时,扰动观测序列存在周期为15min和39min的扰动波,但是现有SRTI方法只探测到了前者,而改进的SRTI法很好地探测到了两个周期的扰动波,表明其对短周期和较长周期的扰动均具有较好的灵敏性.利用改进的SRTI法计算的扰动观测序列,应用傅里叶变换相位差分法估计了电离层扰动的传播参数,其结果总体上与前人研究成果一致,这表明改进的SRTI法完全可以应用于电离层行波扰动的研究中,而且由于计算简单,在处理大量数据时具有一定优势.  相似文献   

基于EWT-ARMA的短期电离层TEC预测模型     

鲁铁定  黄佳伟  鲁春阳  贺小星  钱文龙 《大地测量与地球动力学》2021,41(4):331-335

针对电离层总电子含量（TEC）数据非线性、非平稳的特点,在自回归移动平均（ARMA）模型的基础上,结合经验小波变换（EWT）,提出一种组合的短期电离层预测方法。采用IGS提供的电离层TEC格网数据进行实验,通过对比分析可知,相较于单一ARMA模型,本文组合模型在太阳活动低年和太阳活动高年5 d内的平均相对精度分别提高4.8%和2.8%,前1 d内组合模型的平均相对精度分别提高7%和6.1%。  相似文献   

EWT-Elman组合模型短期电离层TEC预报     

鲁铁定  黄佳伟  贺小星  吕开云 《大地测量与地球动力学》2021,41(7):666-671

针对电离层总电子含量(TEC)非线性、高噪声的特点,建立基于经验小波变换(EWT)和Elman神经网络的短期电离层组合预报模型。运用该模型对不同地磁环境的电离层TEC时间序列进行建模预报,结果表明,EWT-Elman组合模型可反映电离层TEC的变化特征,地磁平静期预测平均相对精度为93%,均方根误差为1.04 TECu;地磁扰动期预测平均相对精度为92.4%,均方根误差为2.18 TECu。单一Elman模型、EMD-Elman组合模型以及EWT-BP组合模型在地磁平静期平均相对精度最高为90.7%,均方根误差最小为1.33 TECu;地磁扰动期平均相对精度最高为90.7%,均方根误差最小为2.57 TECu。对比其他模型,本文方法预测效果最优。  相似文献   

改进的修正预测法预报电离层     

刘军  柴洪洲  常宜峰  唐江波 《测绘学院学报》2011,(1)

利用自回归移动平均ARMA模型的线性最小方差预测法预报电离层存在的主要问题是极值点处预测误差较大。通过对模型阶数上限及定阶准则的选取进行实验分析,确定了合适的模型阶数并建立了相应模型。修正预测法可利用新信息对线性最小方差预测法的预测结果进行修正。这是一种短期预报方法,每次向前预测一步即2 h,但结果并不理想。考虑到电离层变化的周期性,为了进一步减小极值点处预测误差,提出了改进的修正预测法。实验表明,改进的修正预测法预测结果与原始值符合较好。  相似文献   

高频地波雷达电离层杂波抑制研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

黄坚  钟志峰 《武汉大学学报(信息科学版)》2011,(2):248-251

基于高频地波雷达中的电离层杂波特性,提出了一种基于时频分析结合自适应旁瓣对消来抑制电离层杂波的方法。该方法首先通过时频分析合理地选择扫频脉冲时段和多普勒频率区间,然后对选定的时频域区间利用特征分解法分别进行阵元-脉冲域和阵元-多普勒域抑制电离层杂波,最后利用阵列结构特点采用分段处理的自适应旁瓣对消继续对电离层杂波进行抑制。实测数据表明,该处理方法对电离层杂波的抑制效果很好。  相似文献   

基于JSCORS的区域电离层时空特征分析     

孙洪飞  马志军  胡伍生 《现代测绘》2011,34(6):3-5

本文利用JSCORS中心提供的连续两天的GPS观测数据,以及现有的提取垂直电离层延迟改正VTEC的软件,采用格网技术和常规单层VTEC模型,内插计算出区域格网的时空数据,对所得数据进行处理分析,得出了江苏南京附近大气层中电离层较为明显的特征。文章总结了该区域电离层的时空变化特征,为后续研究电离层更加细化的特征及其在各方面的应用等提供了依据。  相似文献   

Demeter观测的电离层非震变化特征研究     

刘晓灿  陈化然  姚丽  马新欣  袁亚红 《地震地磁观测与研究》2011,32(6):90-96

利用法国电磁卫星Demeter装载的ICE(电场探针)及IAP(等离子体分析仪)探测数据,分析研究2006年不同季节、不同地方时顶部电离层电场及各等离子参量的全球空间分布特征,结果发现,电场x分量及H+离子浓度、O+离子浓度、He+离子浓度、等离子体温度具有显著的季节变化和地方时变化,而电场y分量及z分量全球分布的季节...  相似文献   

Robust control based on feedback linearization for roll stabilizing of autonomous underwater vehicle under wave disturbances   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘立鑫  金鸿章  王琳琳 《中国海洋工程》2011,25(2):251-263

In the case of Autonomous Underwater Vehicle(AUV) navigating with low speed near water surface,a new method for design of roll motion controller is proposed in order to restrain wave disturbance effectively and improve roll stabilizing performance.Robust control is applied,which is based on uncertain nonlinear horizontal motion model of AUV and the principle of zero speed fin stabilizer.Feedback linearization approach is used to transform the complex nonlinear system into a comparatively simple linear system.For parameter uncertainty of motion model,the controller is designed with mixed-sensitivity method based on H-infinity robust control theory.Simulation results show better robustness improved by this control method for roll stabilizing of AUV navigating near water surface.  相似文献   

基于内模原理的汽车主动悬挂系统的减振控制     

窦同水  唐功友 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2011,(Z1):165-168,174

研究路面粗糙度扰动作用下的汽车主动悬挂系统的减振控制问题。首先简化单自由度四分之一悬挂系统模型,建立路面粗糙度扰动模型。然后基于内模原理设计汽车主动悬挂系统的减振控制结构,并利用线性系统的极点配置方法设计系统的减振控制律。最后利用数字仿真验证了减振控制律的有效性。  相似文献