Argo数据处理系统设计与应用

面向海洋业务化预报,发展了一个Argo数据处理系统(简称"ADPS"),具有Argo数据的自动化、流程化下载、提取、质量控制、去除季节循环、数据网格化、格式化输出等功能。在介绍ADPS的基础上,以中国南海和地中海东南侧Levantine海的Argo廓线处理为例,对比了ADPS提供的3种质量控制方案,发现"平均值-标准差"方法可有效的识别存在明显误差的廓线;通过对比四种提取季节循环的方案,发现使用WOA13数据可以提取最为显著的季节循环。用户可以通过ADPS提供的各种功能选项,为预报系统准备Argo观测数据,也可以基于目前的代码对ADPS进一步开发,满足海洋业务化预报和科研的需求。     

一个多参数优化系统在简单模型中的应用

针对数值模式的物理参数,发展了一个多参数优化系统,可以根据观测数据对模式的多个参数进行同时调整.该系统具有设计简单、无需伴随模式和便于移植等特点.在孪生试验中,针对盒子模型的3个参数,经过约10次迭代,多参数优化系统可以收敛到预先给定的参数真值.通过对比同时优化和分别单独优化3个参数增量,发现分别单独优化参数增量存在一...     

基于三维技术的地下管线数据智能化质检系统设计与实现

通过分析地下管线数据常见质量问题,结合三维虚拟仿真技术,提出了一种智能化的质检方法.本文主要阐述了数字管线三维质检系统的建设方案、架构设计、功能设计等内容,并介绍了系统实现后的各项功能.     

基于空间分析的生活圈配套设施配置研究

《城市居住区规划设计标准》就居住区配套设施建设提出了详细的指标体系,随着城市建设从增量扩张向存量更新转型,在向美丽宜居的城市转化过程中,对居住区配套设施配置进行优化成为一项重要的规划和管理工作.本文从实践中总结出基于地理空间分析的方法,实现了对生活圈的科学划分和对配套设施服务范围的准确反映,在此基础上实现了对现有配套设施在生活圈内满足度的精确评价.基于这种方法得到的分析结果对后续的配套设施规划建设和公共政策制定有很强的针对性,在宜居城市建设的过程中有较高的借鉴和推广意义.     

集合同化方法在黄海海域海表面温度同化中的应用

The effects of sea surface temperature(SST) data assimilation in two regional ocean modeling systems were examined for the Yellow Sea(YS). The SST data from the Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis(OSTIA) were assimilated. The National Marine Environmental Forecasting Center(NMEFC) modeling system uses the ensemble optimal interpolation method for ocean data assimilation and the Kunsan National University(KNU) modeling system uses the ensemble Kalman filter. Without data assimilation, the NMEFC modeling system was better in simulating the subsurface temperature while the KNU modeling system was better in simulating SST. The disparity between both modeling systems might be related to differences in calculating the surface heat flux, horizontal grid spacing, and atmospheric forcing data. The data assimilation reduced the root mean square error(RMSE) of the SST from 1.78°C(1.46°C) to 1.30°C(1.21°C) for the NMEFC(KNU) modeling system when the simulated temperature was compared to Optimum Interpolation Sea Surface Temperature(OISST) SST dataset. A comparison with the buoy SST data indicated a 41%(31%) decrease in the SST error for the NMEFC(KNU) modeling system by the data assimilation. In both data assimilative systems, the RMSE of the temperature was less than 1.5°C in the upper 20 m and approximately 3.1°C in the lower layer in October. In contrast, it was less than 1.0°C throughout the water column in February. This study suggests that assimilations of the observed temperature profiles are necessary in order to correct the lower layer temperature during the stratified season and an ocean modeling system with small grid spacing and optimal data assimilation method is preferable to ensure accurate predictions of the coastal ocean in the YS.     

渤海、黄海、东海潮流、潮能通量与耗散的数值模拟研究

基于ROMS海洋数值模式,对渤海、黄海、东海的潮汐、潮流进行数值模拟,模拟结果与91个沿岸验潮站的实测结果拟合较好。研究表明,渤、黄、东海内的潮波以半日潮为主,共有4个半日潮、2个全日潮和1个退化的半日潮旋转潮波系统,且都呈逆时针方向旋转;渤海的半日潮流主要呈顺时针方向旋转,全日潮流呈逆时针方向旋转,黄海的潮流以逆时针旋转为主,东海、朝鲜海峡潮流以顺时针旋转为主;半日分潮流共有13个圆流点,K1(O1)分潮流有10(9)个圆流点,但全日潮流的同潮时线分布较为复杂;太平洋传入东海的4个主要分潮潮能通量分别为118.341GW、19.525GW、5.630GW、3.871GW,一半以上的潮能耗散在南黄海,30%—40%的潮能耗散在东海,其次是北黄海,而渤海最小。     

夏季北黄海南部定点高分辨率实测海流分析

对夏季北黄海南部一定点高分辨率连续ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)海流实测资料,使用调和分析方法分解成3部分:不随时间变化的定常余流,周期性潮流和剩余流,再将潮流分解为正压潮流和斜压潮流。通过对实测海流中各组分的分析,结合同时期卫星反演海面风场资料,温度、盐度断面调查资料,得到以下结论:夏季该站点上层定常余流的主导动力控制因素是风应力,上层表现出明显的Ekman风海流特征,中、下层流速方向与表层流向基本成反向,体现出"上进下出"的垂向空间结构,定常流速最大位于近表层,可以达到5cm/s以上;各层的潮流类型均为正规半日潮流,主要半日潮潮流椭圆长轴的方向基本上呈东南-西北方向,其椭率在近底层达到最大值,中、上层较小;从能量角度分析该站点各海流组分,潮流与剩余流所占能量较大,平均起来看,潮流能量占测量海流能量的77%,而定常余流仅占0.6%,该点的斜压潮流较弱,平均斜压潮流能量仅占正压潮流能量的5%。     

环日本岛沿岸海平面长期变化特征与机制的研究

利用环日本岛沿岸38个验潮站连续36 a的实测水位资料,分析了环日本岛沿岸平均海平面的长期变化特征,结果表明平均海平面的异常变化在1984年前后发生较大转折,近20多年来主要呈现持续上升趋势,部分站位在1997年前后也有较明显的下降趋势,表明海平面的长期变化中存在较长周期的波动情况。通过对所有验潮站的日平均海平面序列进行平均,发现与西北太平洋SST异常变化呈正相关,相关系数为0.908;与太平洋年代际变化(PDO)指数呈负相关,相关系数为-0.6;与西北太平洋风旋度场的异常变化呈正相关,相关系数为0.402。结果表明环日本岛沿岸平均海平面的长期变化受到海水热膨胀效应、太平洋年代际变化以及风应力引起的海水堆积和流失等因素的影响。同时,发现从2000年开始西北太平洋的SST开始下降,而平均海平面仍然在持续上升,其上升原因还需作进一步研究与探讨。     

HiGIS设计的基本架构

随着各管理部门对基础地理信息的需求,尤其是对空间信息的需求,“数字新北”已经成为各级领导、中外投资方、管理部门乃至社会民众等各方的迫切愿望。因此,探讨了建立常州市高新区基础地理信息系统(HiGIS)的目标、架构和各个子系统功能。     

西北太平洋的潮能通量与耗散

利用基于FVCOM(Finite Volume Coastal Ocean Model)模式同化沿岸验潮站数据的高分辨率潮汐数值模型结果,分析研究了包含中国近海、日本海和鄂霍次克海在内的西北太平洋海域全日、半日分潮的潮能通量与耗散。西北太平洋的潮波能量分3支,分别传入鄂霍次克海、东海和南海。传入东海的半日潮波能量是传入南海的3倍左右;传入南海的全日潮波能量是传入东海的5倍多。传入中国东部海域的M2分潮能中,有64.3%耗散在东海,32.4%耗散在黄海,仅有3.2%耗散在渤海;而K1分潮能中分别有48.2%、31.4%及7.1%耗散在东海、黄海及渤海。进入南海的潮能中,仅有32.7%的M2分潮能和38.3%的K1分潮能耗散在南海的北部海域,另有23.9%的M2分潮能进入并耗散在台湾海峡,其余则进入南海南部。传入日本海的太平洋潮能很少。鄂霍次克海消耗的全日潮能是半日潮能的2倍。