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利用卫星观测海面信息反演三维温度场被引量：16: 2011年; 基于历史观测的温盐剖面资料,采用回归分析方法统计出海面温度异常、海面动力高度异常与温度剖面异常之间的相关关系;然后利用高分辨率的卫星遥感海表面温度(SST)和卫星观测海面高度(SSH)信息重构了三维海洋温度场。在台湾岛周边海域建立了时间分辨率为天、空间分辨率为0.25°×0.25°的三维温度分析场。通过与实测资料的比较分析,文章所构建的分析场能够较好地描述海洋三维温度场的结构特征,能够较为真实地反映海洋的中尺度变化过程。该分析场可以作为海洋数值模式的初始场,也可以作为"伪观测"同化到海洋数值再分析和预报系统中,进而改善三维温、盐、流的数值再分析和预报。; 王喜冬韩桂军李威齐义泉; 关键词：海面高度

基于扩散滤波的多尺度三维变分研究被引量：7: 2011年; 将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布。将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR。海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息。; 李冬王喜冬张学峰吴新荣李威韩桂军; 关键词：三维变分数据同化各向异性

三门湾外海的潮汐和潮流特征被引量：7: 2012年; 针对2009年5月—7月三门湾外海D8和D)9两个站位布放的防渔网底拖锚系ADCP连续观测获取的流速资料和水位资料,采用调和分析和功率谱分析等研究方法,分析了该海域的潮汐和潮流特征,结果显示:该海域潮汐娄型为正规半日潮,近岸的D9站浅水分潮比离岸的D8站显著,潮汐呈现出回归潮特征。三门湾外海潮流半日分潮能量最大,各层潮流呈现出旋转流性质;椭圆率随水深增加;M_2、K_1分潮流最大流速均在次表层最大;最大分潮流速发生时刻底层比中、上层提前约半小时;该海域潮流的半日分潮流以正压为主,全日分潮流则表现出较为明显的斜压性。; 师鹏飞许东峰王俊徐鸣泉; 关键词：潮汐

POM海洋模式的并行算法被引量：10: 2010年; POM模式目前尚无正式发布的并行版本。通过对POM串行程序的数据流向分析,讨论了POM模式并行化所涉及的关键算法和主要技术问题;并基于消息传递接口(MPI),研发了POM模式的并行版本。测试结果表明,POM并行软件效率较高,达到了业务化要求,业已应用于国家海洋信息中心的再分析业务化系统中。; 李冬刘璟韩桂军张学峰王喜冬; 关键词：POM模式 MPI

中国海及邻近海域卫星观测资料同化试验被引量：4: 2010年; 利用1个基于POMgcs海洋模式和多重网格三维变分同化方法建立的中国海及邻近海域海面高与三维温盐流数值预报模型,通过一系列数值试验,研究了同化卫星测高和卫星遥感海面温度观测资料对该模型预报能力的影响。试验结果表明,同化卫星测高资料可明显改善海面高度与三维温度和盐度的分析预报效果,使1 200 m以上的温度预报误差减小0.16℃,并能有效提高对海洋中尺度现象的预报能力;同化卫星遥感海面温度对100 m以上的温度和盐度的预报效果有所改善,可使海面温度的预报误差减小10%。; 何忠杰韩桂军李威李冬张学峰王喜冬吴新荣; 关键词：数据同化卫星测高

集合滤波和三维变分混合数据同化方法研究被引量：9: 2011年; 发展了一种新的混合数据同化方法——基于集合滤波和三维变分的混合数据同化方法。该方法将集合调整卡尔曼滤波(ensemble adjustment Kalman filter,EAKF)得到的集合样本扰动通过一个转换矩阵的形式直接作用到背景场上,利用顺序滤波的思想得到分析场的一个扰动;然后在三维变分(three dimensional variational analysis,3D-Var)的框架下与观测数据进行拟合,从而给出分析场的最优估计。文中以Lorenz63模型为例,开展了理想数据同化试验,结果表明,相比于集合调整卡尔曼滤波,这种新的混合同化方法可以给出更好的同化结果。; 吴新荣韩桂军李冬李威; 关键词：三维变分

The Kuroshio front to the east of Taiwan: seasonal feature, variability and mechanism: 2011年; Oceanic front, especially Kuroshio front, is an important phenomenon that is of great significance for scientific research, national economy and military uses. However, Kuroshio front to the east of Taiwan （KFETW in brief） was rare investigated. In this study, reanalysis method is used to study the KFETW＇s temporal and spatial variability and frontogenesis mechanism. It is found that although surface thermal front to the east of Taiwan is not obvious, there is an all-year strong Kuroshio thermal front called KFETW under the surface. The KFETW is connected to the south section of Kuroshio front in the East China Sea （KFECS in brief） and distributes along the east coastline of Taiwan. The KFETW has multi-scale variation feature. It has significant seasonal signal, and its intensity and width reach their maximum in summer. By using the reanalysis results obtained from this study, frontogenesis and changing mechanisms of the KFETW are discussed. It is found that both the Kuroshio and up-welling to the east of Taiwan can affect this front, and the up-welling may be the predominant factor in KFETW＇s frontogenesis and maintenance mechanism.; 王琦李威马继瑞韩桂军张学峰王喜东; 关键词：REANALYSIS

台湾以东黑潮锋的中尺度过程研究被引量：6: 2011年; 采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡（暖涡）,减弱（增强）台湾以东黑潮温度锋强度,减小（加大）锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1-2月台湾以东的一次黑潮锋面波动。锋面波动的波槽（波脊）到达时,该温度锋强度减弱（增强）,宽度和厚度减小（增大）。对前人的与线性基态方程相对应的锋面波动扰动态能量诊断方程进行了拓展,推导出与非线性基态方程相对应的扰动态能量诊断方程。之后,使用上述扰动态能量诊断方程,初步分析了该锋面波动的能量来源,发现正压不稳定的贡献与斜压不稳定的贡献比K-H不稳定大1~2个数量级,而斜压不稳定的贡献约为正压不稳定的5倍,因此该锋面波动基本上由斜压不稳定性提供能量。; 李威王琦马继瑞韩桂军张学峰; 关键词：台湾以东

资料同化技术的发展及其在海洋科学中的应用被引量：16: 2011年; 回顾了资料同化技术,特别是基于最优控制和统计估计这两大理论基础发展起来的几种资料同化方法的研究进展,以及这些方法在海洋科学研究中的应用现状。可以看到,由于海洋观测资料(如地转海洋学实时观测阵(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)、热带大气海洋阵列(Tropical Atmosphere/Ocean array,TAO)、抛弃式温度深度仪(Expendable Bathythermograph,XBT)、温盐深仪(Conductance-Temperature-Depth,CTD)、海洋表层温度(Sea Surface Temperaturem,SST)、海面高度等(Sea Surface Height,SSH),存在种类繁多,且量大、均一性差等特点,资料同化技术面临种种挑战;同时,随着海洋科学的发展,无论是海洋数值预报精度的提高、海洋数据产品的开发,还是对物理海洋现象的细致描述和深化认识,也都离不开资料同化技术的进一步发展。; 李宏许建平; 关键词：海洋科学

增量变分法融合多源SST被引量：1: 2009年; 各种不同的观测资料有各自的特点,一种好的融合过程,必须把每一种资料的不同点与误差特点考虑进去。选用了Argo、MODIS、AVHRR、AMSRE、TMI等SST资料,应用增量变分法融合多源卫星SST资料,分析得到了中国近海高分辨率的SST分析产品。用最小二乘共轭梯度法求解三维增量变分法目标函数的最小化,并对三维增量变分法的实际应用方法作了说明。在相关性函数中,合理引入相关温度尺度参数后,能更好地利用SST分布场各点间的相关性与温度梯度场两者之间的关系。在实际应用中,根据前1天的分析温度值计算温度梯度函数,从而得到以实际温度场为基础确定的各向异性相关系数,解决了在大温度梯度区域与海岸上的相关系数的各向异性问题。使用三维增量变分法对AVHRR、MODIS、TMI、AMSRE的所有SST资料进行融合,从2006年融合得到的SST分析场可以明显地看出,多源融合SST分析场和TMI与AMSRE对应的3日平均SST的基本分布是一致的。多源SST融合集合了各卫星SST资料的优点,弥补了各卫星SST资料的不足,根据各种资料的准确度分配权重,最后通过最小二乘共轭梯度迭代法,得到了中国近海全覆盖的高分辨率的SST分析场。在近海区域实时观测资料少,各卫星资料的精度偏低且各卫星资料数据相互独立的情况下,多卫星资料融合有利于提高分析结果的准确性。因此要在近海区域得到实时的、准确的、高分辨率的SST分布就必须融合所有可融合的观测资料,本文在这方面做了初步有益的尝试。; 郑金武许东峰王俊徐晓华徐鸣泉; 关键词：各向异性

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国家重点基础研究发展计划(2007CB816001)

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