基于全球海洋模式OGCTM(Ocean General Circulation and Tide Model),利用19年(1992—2011年)的卫星高度计资料调和分析得到全球分潮调和常数回报逐时正压潮水位;采用Nudging(牛顿松弛逼近)方法进行潮汐同化,针对Nudging松弛项的差分方...基于全球海洋模式OGCTM(Ocean General Circulation and Tide Model),利用19年(1992—2011年)的卫星高度计资料调和分析得到全球分潮调和常数回报逐时正压潮水位;采用Nudging(牛顿松弛逼近)方法进行潮汐同化,针对Nudging松弛项的差分方案以及松弛系数进行了数值试验研究。一系列试验结果表明,不论采用显式还是隐式Nudging松弛方案,模式结果的偏差会随着松弛系数的增加先减小后增大,松弛系数最优值为1×10^(-5);当松弛系数太大时,会造成模式的溢出。Nudging松弛项采用隐式差分方案可以显著提高松弛系数的阈值;松弛系数在适当的取值范围内时,加入Nudging松弛项的数值试验描述的潮汐特征要明显优于未加Nudging松弛项的数值试验描述的潮汐特征;在最优Nudging松弛方案下,Nudging松弛方法对全日分潮的振幅模拟准确度可提高50%,对半日分潮的振幅模拟准确度可提高56%。试验结果也表明了Nudging方法作为一种简单的同化方法的可行性和有效性。展开更多
利用WRF(Weather Research Forecast)模式及其自带的Nudging同化系统,结合通过质量控制的三峡地区2 588个自动站的2014年1月观测资料,进行同化自动站观测试验,建立了三峡地区3 km高分辨率气温场,并与加入NCEP稀疏观测站点的稀疏场试验...利用WRF(Weather Research Forecast)模式及其自带的Nudging同化系统,结合通过质量控制的三峡地区2 588个自动站的2014年1月观测资料,进行同化自动站观测试验,建立了三峡地区3 km高分辨率气温场,并与加入NCEP稀疏观测站点的稀疏场试验和未同化试验在月平均温度场和逐时温度变化两个方面进行了综合对比分析。结果表明:与未同化试验相比,同化自动站观测后,大部分地区平均气温场偏差减小至±0.5℃以内;平原、丘陵、山区气温逐时绝对偏差均减小至1℃以内,逐时气温的相关系数超过0.9,偏差范围减小1.14℃以上,均方根误差减幅达0.55℃以上;同化自动站观测后,泰勒图中平原和丘陵的相对标准差接近于1,山区减小至1.11。同化自动站观测试验的结果优于同化稀疏场试验,较好地建立了三峡地区2014年1月气温场,为该地区建立高分辨率温度场提供了有效参考。展开更多
基于前后张驰逼近(Back and Forth Nudging,简称BFN)和集合卡尔曼滤波(En KF)方法,构建了一种新的同化方法 HBFNEn KF(Hybrid Back and Forth Nudging En KF)混合同化方法,并将此同化系统分别与通道浅水模式(shallow water model)和全...基于前后张驰逼近(Back and Forth Nudging,简称BFN)和集合卡尔曼滤波(En KF)方法,构建了一种新的同化方法 HBFNEn KF(Hybrid Back and Forth Nudging En KF)混合同化方法,并将此同化系统分别与通道浅水模式(shallow water model)和全球浅水模式对接,检验了HBFNEn KF同化方法的有效性。同时,对比了集合均方根滤波(En SRF)、HNEn KF(Hybrid Nudging En KF)、HBFNEn KF三种方法在有误差模式中的同化效果。试验结果表明:HBFNEn KF同化方法保留了HNEn KF方法的同化连续性,解决了En KF同化不连续不平滑的问题,同时还有着更快的收敛速度;当采用单变量分析试验时,HBFNEn KF方法的优势最为明显,表明HBFNEn KF能够较好地保持不同模式变量间的平衡。此外,增量场尺度分析结果表明:相比En SRF,HBFNEn KF在大尺度范围有更好的同化效果,同时能够避免在中小尺度范围内出现大量的虚假增量。展开更多
Na-ion diffusion kinetics is a key factor that decided the charge/discharge rate of the electrode materials in Na-ion batteries.In this work,two extreme concentrations of NaMnO_(2) and Na_(2/3)Li_(1/6)Mn_(5/6)O_(2) ar...Na-ion diffusion kinetics is a key factor that decided the charge/discharge rate of the electrode materials in Na-ion batteries.In this work,two extreme concentrations of NaMnO_(2) and Na_(2/3)Li_(1/6)Mn_(5/6)O_(2) are considered,namely,the vacancy migration of Na ions in the fully intercalated and the migration of Na ions in the fully de-intercalated.The Na-vacancy and Na^(+)distribution in NaMnO_(2) migrated along oxygen dumbbell hop(ODH)and tetrahedral site hop(TSH),and the migration energy barriers were 0.374 and 0.296 eV,respectively.In NaLi_(1/6)Mn_(5/6)O_(2),the inhomogeneity of Li doping leads to the narrowing of the interlayer spacing by 0.9%and the increase of the energy barrier by 53.8%.On the other hand,due to the alleviation of Jahn-Teller effect of neighboring Mn,the bonding strength of Mn-O was enhanced,so that the energy barrier of path 2-3 in Mn-L1 and Mn-L2 was the lowest,which was 0.234 and 0.424 eV,respectively.In Na_(1/6)Li_(1/6)Mn_(5/6)O_(2),the migration energy barriers of Na-L2 and Na-L3 are 1.233 and 0.779 eV,respectively,because Li+migrates from the transition(TM)layer to the alkali metal(AM)layer with Na^(+)migration,which requires additional energy.展开更多
文摘基于全球海洋模式OGCTM(Ocean General Circulation and Tide Model),利用19年(1992—2011年)的卫星高度计资料调和分析得到全球分潮调和常数回报逐时正压潮水位;采用Nudging(牛顿松弛逼近)方法进行潮汐同化,针对Nudging松弛项的差分方案以及松弛系数进行了数值试验研究。一系列试验结果表明,不论采用显式还是隐式Nudging松弛方案,模式结果的偏差会随着松弛系数的增加先减小后增大,松弛系数最优值为1×10^(-5);当松弛系数太大时,会造成模式的溢出。Nudging松弛项采用隐式差分方案可以显著提高松弛系数的阈值;松弛系数在适当的取值范围内时,加入Nudging松弛项的数值试验描述的潮汐特征要明显优于未加Nudging松弛项的数值试验描述的潮汐特征;在最优Nudging松弛方案下,Nudging松弛方法对全日分潮的振幅模拟准确度可提高50%,对半日分潮的振幅模拟准确度可提高56%。试验结果也表明了Nudging方法作为一种简单的同化方法的可行性和有效性。
文摘利用WRF(Weather Research Forecast)模式及其自带的Nudging同化系统,结合通过质量控制的三峡地区2 588个自动站的2014年1月观测资料,进行同化自动站观测试验,建立了三峡地区3 km高分辨率气温场,并与加入NCEP稀疏观测站点的稀疏场试验和未同化试验在月平均温度场和逐时温度变化两个方面进行了综合对比分析。结果表明:与未同化试验相比,同化自动站观测后,大部分地区平均气温场偏差减小至±0.5℃以内;平原、丘陵、山区气温逐时绝对偏差均减小至1℃以内,逐时气温的相关系数超过0.9,偏差范围减小1.14℃以上,均方根误差减幅达0.55℃以上;同化自动站观测后,泰勒图中平原和丘陵的相对标准差接近于1,山区减小至1.11。同化自动站观测试验的结果优于同化稀疏场试验,较好地建立了三峡地区2014年1月气温场,为该地区建立高分辨率温度场提供了有效参考。
文摘基于前后张驰逼近(Back and Forth Nudging,简称BFN)和集合卡尔曼滤波(En KF)方法,构建了一种新的同化方法 HBFNEn KF(Hybrid Back and Forth Nudging En KF)混合同化方法,并将此同化系统分别与通道浅水模式(shallow water model)和全球浅水模式对接,检验了HBFNEn KF同化方法的有效性。同时,对比了集合均方根滤波(En SRF)、HNEn KF(Hybrid Nudging En KF)、HBFNEn KF三种方法在有误差模式中的同化效果。试验结果表明:HBFNEn KF同化方法保留了HNEn KF方法的同化连续性,解决了En KF同化不连续不平滑的问题,同时还有着更快的收敛速度;当采用单变量分析试验时,HBFNEn KF方法的优势最为明显,表明HBFNEn KF能够较好地保持不同模式变量间的平衡。此外,增量场尺度分析结果表明:相比En SRF,HBFNEn KF在大尺度范围有更好的同化效果,同时能够避免在中小尺度范围内出现大量的虚假增量。
基金Projects(51602352,51974373,51874358,51772333,61533020) supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(2019JZZY020123) supported by the Major Scientific and Technological Innovation Projects of Shandong Province,China。
文摘Na-ion diffusion kinetics is a key factor that decided the charge/discharge rate of the electrode materials in Na-ion batteries.In this work,two extreme concentrations of NaMnO_(2) and Na_(2/3)Li_(1/6)Mn_(5/6)O_(2) are considered,namely,the vacancy migration of Na ions in the fully intercalated and the migration of Na ions in the fully de-intercalated.The Na-vacancy and Na^(+)distribution in NaMnO_(2) migrated along oxygen dumbbell hop(ODH)and tetrahedral site hop(TSH),and the migration energy barriers were 0.374 and 0.296 eV,respectively.In NaLi_(1/6)Mn_(5/6)O_(2),the inhomogeneity of Li doping leads to the narrowing of the interlayer spacing by 0.9%and the increase of the energy barrier by 53.8%.On the other hand,due to the alleviation of Jahn-Teller effect of neighboring Mn,the bonding strength of Mn-O was enhanced,so that the energy barrier of path 2-3 in Mn-L1 and Mn-L2 was the lowest,which was 0.234 and 0.424 eV,respectively.In Na_(1/6)Li_(1/6)Mn_(5/6)O_(2),the migration energy barriers of Na-L2 and Na-L3 are 1.233 and 0.779 eV,respectively,because Li+migrates from the transition(TM)layer to the alkali metal(AM)layer with Na^(+)migration,which requires additional energy.
