TOPEX卫星高度计有效波高数据分析与极值统计预报

利用 TOPEX卫星高度计测量的有效波高资料 ,对中国近海 9个海域进行卫星高度计的 C,Ku两波段测量值的比较分析与处理 ,得出合理的有效波高数值。利用三参数 Weibull分布 ,以渤海海域、上海附近海域和南海东部海域作为特定区进行有效波高的极值统计预报 ,并进行了统计分析     

长期极值统计理论及其在海洋环境参数统计分析中的应用

海洋环境极值参数(如风速、流速、波高、周期等)在海洋工程设计中具有重要意义。利用次序统计和极值理论方面的较新研究成果，从理论上证明了多种统计分布中Weibull分布是最优的，使长期极值统计建立在一个更坚实的基础上；同时引入基于序列统计的最大似然估计方法。利用大量数据．对最小二乘估计方法和最大似然估计法进行对比分析，指出最大似然估计法是精确估计．而最小二乘估计方法是保守估计。     

渤、黄、东海泡沫厚度的分布及对亮温的修正

基于泡沫动力模型和破碎波模型,利用MASNUM海浪模式计算得到2003年渤、黄、东海的泡沫厚度,利用多层微波辐射理论及泡沫模型得到海表泡沫层的发射率及泡沫层对观测亮温的修正率。分析结果显示,泡沫层厚度在不同季节的分布特征及大小各不同,不仅与风速有关,而且与波面状态也密切相关;泡沫层的海表发射率随泡沫厚度的增大而增大,当超过某一阈值,海表泡沫层近似黑体,发射率为1。由于月平均风速及波高忽略了某些极值事件,2003-01和2003-07的月平均风速最大值仅在8m/s左右,但是海表泡沫层对亮温仍存在一定的贡献,修正率最大值约为1.2%,未来工作会进一步关注风速和波高较大的极值事件中泡沫层对观测亮温的影响。     

MASNUM-WAM海浪模式集合Kalman滤波同化研究——Ⅱ.集合样本对同化效果的影响

背景误差相关结构的确定是影响海浪同化效果的关键因素之一。集合Kalman滤波是一种较为成熟的同化方法,其可以对背景误差进行实时更新和动态估计,现已广泛应用于海洋和大气领域的研究。本文基于MASNUM-WAM海浪模式,分别采用静态样本集合Kalman滤波和EAKF方法,针对2014年全球海域开展海浪数据同化实验,同化资料为Jason-2卫星高度计数据,利用Saral卫星高度计资料对同化实验结果进行检验。结果表明,两组同化方案均有效提高了海浪模式的模拟水平,EAKF方案在风场变化较大的西风带区域表现显著优于静态样本集合Kalman滤波方案,但总体上两者相差不大。综合考虑计算成本和同化效果,静态样本集合Kalman滤波方案更适用于海浪业务化预报。     

我国工程海洋学基础需求研究

对我国海岸工程、海洋工程与海洋资源开发利用的大量资料进行了需求分析,结果确认我国工程海洋学的研究势在必行。以此提出了与海洋工程环境相关的工程海洋学诸研究目标,以及涉及海洋工程相关的海洋规范问题。     

基于MASNUM海浪预报系统的北印度洋波浪特征模拟与预报分析

基于MASNUM海浪数值预报系统的全球10 a后报数据库资料,分析了北印度洋区域波浪分布特征.由于该地区受季风控制显著,夏季波浪大于冬季;在空间分布上,西部比东部风大、浪大,在亚丁湾、索马里外海波浪最大.基于Janson-1卫星高度计有效波高观测资料,对MASNUM海浪预报系统的预报性能进行了检验,检验结果表明,预报波高均方根误差在0.5 m左右,短期的24 h预报效果好于48 h和72 h,冬季好于夏季.另外,对预报误差进行了相应的概率分布分析.     

高分辨率浪-潮-流耦合数值预报系统的业务化运行与检验分析

依据我国独立发展的浪致混合理论,基于MASNUM第三代海浪数值模式和三维POM海流数值模式,研制开发了高分辨率浪-潮-流耦合数值预报系统并进行了(准)业务化运行与预报产品精度检验.该浪-潮-流耦合数值预报系统能够提供全球、西北太平洋和中国近海三个海域不同分辨率的海浪、海流以及温度、盐度等数值预报产品.基于卫星遥感数据、...     

东海PN断面黑潮区域海底起伏对声传播的影响

利用2001年3月东海PN断面“973”调查获得的CTD数据，用数值模拟方法研究了PN断面黑潮区域海底起伏对声传播的影响。由深水区向浅水区传播，随着海底的抬升声线的海底反射和海面反射次数增加，声强衰减更快，限制声传播距离。由浅水区向深水区传播，随着海底降低声线上反转点深度增加，传播一定距离后部分声线不能到达上层水体，于是声强衰减也增快。     

A temporal sliding procedure for ocean wave variational data assimilation and its application

For sequential performance of wave variational data assimilation, we proposed a temporal sliding method in which the temporal overlap is considered. The advantage of this method is that the initial wave spectrum of the optimization process is modified by the observations in latter and former times. This temporal sliding procedure is important for marginal region, such as the China seas, where the duration of assimilation effectiveness is 2-3 days. Experiments were performed in the whole course of Cyclone 9403 (Russ). Around the cyclone center, the maximum value of wave elements did not change much by assimilation, because the extreme value was determined by wind energy input that was not yet optimized. In the area outside the cyclone center, this modification is evident especially for wind wave growth.     

利用海浪谱共轭方程进行东海敏感性区域分布研究

近岸局部范围内的波浪是由远处洋面上生成并传播过来的，它的生成发展源地(敏感性海域)对于所关注范围的波浪起决定性影响。共轭方程中的模式变量反映了物理参量的梯度变化，利用它可以达到精确确定敏感海域具体位置的目的。本文在LAGFD-WAM海浪模式基础上建立了海浪谱共轭方程，提出了通过在关注点邻域加一小扰动作为逆向积分海浪谱共轭方程的驱动项，来计算出梯度极值分布的思想。将这一思想应用于东中国海区域，通过一系列试验来确定舟山及长江口附近海域的敏感性区域位置。试验结果符合物理意义，梯度极值分布结果为下一步的多源卫星观测资料复合分析及最优实测方案设计奠定了基础。