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基于时长38天的海表风场实测数据,应用经验模态分解(EmpiricalModeDecomposition,EMD)和小波分解(Wavelet Decomposition, WD)这两种数据处理方法首先对涡相关法中的截断时间尺度(CutoffTimescale,CTS)进行估算,结果显示:基于EMD与WD方法估算出的CTS一般都在40秒左右(EMD的结果略小),远远小于传统涡相关法中CTS的取值(固定为10分钟),且EMD和WD的使用使得每一段数据都能够根据自身的湍流特点而获得合适的CTS; EMD方法和WD方法有效的去除了计算结果中的非湍部分,且对通量传输方向的刻画也更加合理,极大提高了通量的计算精度,所得通量与传统方法计算的通量偏差平均值高达45%;研究还对EMD和WD的优缺点进行了对比分析,结果表明EMD相比于WD有更高的自主性,而WD对信号的分离程度则更高。 相似文献
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利用小波变换（WT）对香港天文台飞机观测台风“妮妲”（1604）资料进行分析,研究在不稳定、不均匀的台风边界层中湍流涡旋的垂直传输作用。在0.1~5 Hz惯性子区内横风和顺风分量功率谱密度能较好符合-5/3幂律。小波分析显示:横风的小波功率谱峰值集中在1 km之下,顺风分量的小波功率谱峰值集中在1~6 km之间;眼区动量通量的主要贡献尺度为2.3 km,眼区外主要贡献尺度在1~2 km,中低层为较小尺度（< 1.0 km）;湍流功能(TKE)的生成尺度主要集中在4 km之下。这项研究定量描述了南海北部台风边界层各个区域湍流结构的差异特征,讨论了对台风边界层通量参数化的可能影响。 相似文献
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In this paper,the observational data from Marine and Meteorological Observation Platform(MMOP)at Bohe,Maoming and buoys located in Shanwei and Maoming are used to study the characteristics of air-sea temperature and specific humidity difference and the relationship between wind and wave with the tropical cyclones over the South China Sea(SCS).The heat and momentum fluxes from eddy covariance measurement(EC)are compared with these fluxes calculated by the COARE 3.0 algorithm for Typhoon Koppu.The results show that at the developing and weakening stages of Koppu,both these differences between the sea surface and the near-surface atmosphere from the MMOP are negative,and data from the buoys also indicate that the differences are negative between the sea surface and near-surface atmosphere on the right rear portion of tropical cyclones(TCs)Molave and Chanthu.However,the differences are positive on the left front portion of Molave and Chanthu.These positive differences suggest that the heat flux is transferred from the ocean to the atmosphere,thus intensifying and maintaining the two TCs.The negative differences indicate that the ocean removes heat fluxes from the atmosphere,thus weakening the TCs.The wind-wave curves of TCs Molave and Chanthu show that significant wave height increases linearly with 2-min wind speed at 10-m height when the wind speed is less than 25 m/s,but when the wind speed is greater than 25 m/s,the significant wave height increases slightly with the wind speed.By comparing the observed sensible heat,latent heat,and friction velocity from EC with these variables from COARE 3.0 algorithm,a great bias between the observed and calculated sensible heat and latent heat fluxes is revealed,and the observed friction velocity is found to be almost the same as the calculated friction velocity. 相似文献
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This paper investigates processing of fast-response data and corrections of turbulent fluxes obtained by using eddy covariance method based on data collected at an offshore observation tower during three Cold-intrusion(CI)events in the South China Sea in 2010. This study presents the data processing procedure in detail and compares frictional velocities(u*), sensible heat fluxes(H) and latent heat fluxes(LE) yielded by using different averaging periods and different coordinate rotation methods; evaluates the sonic temperature correction for sensible heat flux and the Webb correction for latent heat flux as a function of 10 m wind speed(u10) during the CIs. The results show(1) that the different averaging periods of 30 min and 10 min cause biases of u*(H, LE) within 5%(15%, 62%). The values of u*(H,LE) averaged from 30 mins are mostly larger than those averaged from 10 mins. We suggest that the averaging period of 10 min is not sufficiently long to capture all scale eddies and recommend 30 min averaging period in calculating turbulent fluxes using eddy covariance method during CIs;(2) that the values of u*(H, LE) obtained from double rotation(DR2) and those obtained from planar fit rotation(PF) have good agreements and correlation coefficients between them are larger than 0.99. Because PF method requires unchanged environment and it is easier to apply DR2 method, we suggest DR2 coordinate rotation method in processing fast-response data; and(3) that the median values of frictional velocity(sensible heat flux and latent heat flux) binned according to 2 m s~(-1) intervals of u_(10) increase(decrease,increase) by less than 9%(4%, 10%) by Coriolis corrections(sonic temperature corrections, Webb corrections), which decreases(decreases, increases) with increasing u10 when u10 are 5-17 m s~(-1). 相似文献
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分形闪电通道模型的建立及其电磁辐射特征 总被引：2，自引：1，他引：1
基于高速摄像系统获取的自然闪电通道形状,利用分形方法构建了分形闪电通道模型,分析计算了闪电通道的弯曲对地面附近不同方位、不同距离处回击电磁场的影响。结果表明,在100m到10km的近距离范围,不同方位的回击垂直电场峰值之比为0．8～2．3;而当距离增加时,这种差别逐渐消失。但无论距离远近,地面水平磁场随方位角都存在较明显的差异,不同方位的回击磁场峰值差异达到2～4倍。与假定通道笔直的回击模型相比,分形闪电通道模型能很好地再现回击过程电磁辐射的高频分量和次峰等细微现象。 相似文献
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海-气动量与焓交换对台风大气和海洋环境具有显著影响。在回顾和再现前人观测研究工作的基础上,总结了近年来外场和实验室观测的研究成果。(1)关于动量交换比较一致的结论是,即当风速超过一定阈值时,拖曳系数随风速增加而达到饱和值或衰减;不同观测得到的风速阈值在24~40m/s范围内变动。(2)关于焓通量,所取得的观测研究结果本身存在较大不确定性,对海洋飞沫在焓通量过程中的作用还没有取得一致的认识,所得焓通量系数几乎都未显示出与风速的明显依赖关系。还总结了这些观测研究结果在数值模式中的应用情况。基于这些已经发表的外场观测数据,提出了分浅水、中等水深和深水三种情况的台风海-气拖曳系数参数化方案,三种条件下采用同样形式的函数,差异在于函数系数;而对台风海-气焓交换系数则采用概率分布进行描述。 相似文献
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华南近海两浮标点的波浪特征分析 总被引：2，自引：0，他引：2
基于汕尾和茂名海域2个近岸浮标连续1年的风、浪观测数据,分析了有效波高等参量的月统计特征,并检验了多种风-浪经验关系.统计显示：2个浮标点的波浪有共同特征,如波高都具有明显的冬半年与夏半年特征.冬半年浪较大,其中茂名点有效波高中值在1.3～2m之间,汕尾点有效波高中值在1～1.5m之间;夏半年浪较小,两浮标点有效波高均在1 m以下.2点的波浪也存在差异,如汕尾点波浪在9月份至次年3月份呈冬半年特征,而茂名点则从10月份至次年3月份呈冬半年特征;汕尾点波向呈向岸特征,而茂名点则无此特征.风-浪经验关系检验结果显示,不同经验关系的集合预报结果可较好地与实测值吻合,并分析了产生离群值的因素. 相似文献
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热带气旋科学观测试验及研究进展概况 总被引：2，自引：2，他引：0
由于缺少针对热带气旋背景下的观测资料,使得目前对热带气旋发展演变机理的认识还很有限,这也是当前热带气旋机理研究及数值模式中物理过程参数化方案改进的主要瓶颈。在回顾国内外有关热带气旋的科学试验计划基础上,围绕以提升热带气旋路径和强度预报水平为主线,阐述了不断丰富和发展的热带气旋观测试验的科学目标。从大气观测和海洋观测两个方面,总结了包括飞机探测、下投式探空观测、海上观测平台、地面移动观测、浮标探测等针对热带气旋的观测技术发展概况。基于对热带气旋的观测资料分析,从热带气旋背景下海气相互作用及其对热带气旋的影响、热带气旋边界层结构特征、下投式探空资料在热带气旋研究中的应用等几个方面概述了当前最新的观测研究进展。最后,简要指出了热带气旋观测试验中存在的主要问题及未来发展方向。 相似文献
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阵风预报对于输电铁塔线路设计、风力发电、建筑和桥梁设计以及航空气象安全等至关重要。目前,基于不同观测资料和计算方法,学者们给出了不同的阵风或阵风因子参数化公式,没有公认的一致结果。利用中国气象局南海(博贺)海洋气象科学试验基地离岸4.5 km和6.5 km的两个海洋气象观测塔在2008—2018年七个台风期间观测的10 Hz高频湍流脉动数据,分析了观测高度、平均时间、下垫面特征和大气稳定度对阵风因子计算结果的影响,研究了近海海上台风过程中阵风因子与平均风速和湍流特征参数的关系。不同于以往研究给出阵风因子是常数,给出了阵风因子随10 m风速变化的计算公式,为阵风预报及相关防灾减灾提供参考依据。 相似文献