海表面温度(sea surface temperature, SST)受到海洋大气相互作用过程的显著影响,与全球气候、海洋环流以及海洋生态环境有着密切联系。利用卫星遥感SST融合数据以及大气再分析数据,基于卷积长短期记忆神经网络(convolutional long-shor...海表面温度(sea surface temperature, SST)受到海洋大气相互作用过程的显著影响,与全球气候、海洋环流以及海洋生态环境有着密切联系。利用卫星遥感SST融合数据以及大气再分析数据,基于卷积长短期记忆神经网络(convolutional long-short term memory, ConvLSTM)对南海北部未来7 d SST预报开展研究。通过多组敏感性试验,从模型参数、气象要素以及预报策略三方面探讨影响SST预报效果的关键因素并获取最优模型配置。输入历史14 d SST数据至4层自回归模型可以得到最佳均方根误差0.21~0.66°C;添加多项气象要素对于模型起到约12%的显著优化,且优化区域集中在200 m以浅的近岸海域;采用整体预报策略在未来3~7 d的预报效果全面领先,并且整体性能和运行效率综合表现最佳。综合考虑三个因素确定的深度学习模型在预报2022年未来7 d SST的均方根误差为0.18~0.58°C,为建立南海北部海温智能预报模型提供了新的方案建议。展开更多
珠江口洪季悬浮泥沙的浓度分布与输运通量受多种动力因素的影响,其中斜压效应不可忽视。本文采用Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport Modeling System(COAWST)海洋模型系统,以2022年6月份(洪季)的珠江口为例,研究斜压效...珠江口洪季悬浮泥沙的浓度分布与输运通量受多种动力因素的影响,其中斜压效应不可忽视。本文采用Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport Modeling System(COAWST)海洋模型系统,以2022年6月份(洪季)的珠江口为例,研究斜压效应对悬沙浓度分布与输运通量的影响。采用控制实验,研究有无斜压作用时悬沙浓度分布的变化;分析有无斜压作用时的泥沙输运通量与海底冲淤的变化情况,结果表明有斜压作用时悬浮泥沙的输运路径、通量均与无斜压时不同,伶仃洋的悬沙除向西口外输运外,还随着河口羽流的扩展向西南方向输运。有斜压作用时在伶仃洋的西南端及下游的西南沿岸均有明显的海底淤积,而无斜压作用时泥沙淤积主要发生于伶仃洋的西口附近及磨刀门口外落潮射流末端。利用悬沙输运方程进行诊断分析,揭示了斜压作用导致悬沙浓度分布与输运通量变化的动力机制,表明斜压作用虽然减小了底切应力与垂向混合系数,但由于增大的海底泥沙可侵蚀量及垂向悬沙梯度,悬沙输运方程中的再悬浮量与垂向混合通量要比无斜压时要大。本研究对河口区的悬沙输运过程与机理分析具有一定的指导意义。展开更多
潟湖体系的潮汐动力对其地貌演变、生态环境保护与海岸带资源的可持续开发利用等具有重要影响。以广东惠州双月湾潟湖为研究靶区,基于2020—2023年4次潮位观测资料,采用基于光滑导纳原理的短时调和分析(modified harmonic analysis mode...潟湖体系的潮汐动力对其地貌演变、生态环境保护与海岸带资源的可持续开发利用等具有重要影响。以广东惠州双月湾潟湖为研究靶区,基于2020—2023年4次潮位观测资料,采用基于光滑导纳原理的短时调和分析(modified harmonic analysis model on the basis of the credo of smoothness,MHACS)模型和数理统计方法初步探讨该潟湖体系潮波传播和变化过程。结果表明,双月湾潟湖体系平均潮差为0.52~0.69m,潮波从口门传播至潟湖上段,其能量明显减小,特别是上游区域的潮波衰减率为近口门段20倍,潮波传播速度亦降低至近口门段的12%。在潟湖中,半日潮M2、全日潮K1和浅水潮M4占据主导,其振幅分别为23.06cm、30.4cm和7.74cm。其中,全日潮和半日潮的振幅月变化较为稳定,而浅水分潮的季节波动更加明显,尤其是向上游传播时,分潮的振幅和迟角季节性变化更为显著。潮波通过口门传入双月湾潟湖,受地形辐聚与底床摩擦效应影响,不同河段的潮波传播速度差异显著,尤其是半日潮在口门区的传播速度普遍高于全日潮。各分潮在潟湖内的振幅衰减明显,特别是S2、M4和MS4分潮的振幅梯度最为显著(4×10^(−6)m^(−1))。展开更多
文摘海表面温度(sea surface temperature, SST)受到海洋大气相互作用过程的显著影响,与全球气候、海洋环流以及海洋生态环境有着密切联系。利用卫星遥感SST融合数据以及大气再分析数据,基于卷积长短期记忆神经网络(convolutional long-short term memory, ConvLSTM)对南海北部未来7 d SST预报开展研究。通过多组敏感性试验,从模型参数、气象要素以及预报策略三方面探讨影响SST预报效果的关键因素并获取最优模型配置。输入历史14 d SST数据至4层自回归模型可以得到最佳均方根误差0.21~0.66°C;添加多项气象要素对于模型起到约12%的显著优化,且优化区域集中在200 m以浅的近岸海域;采用整体预报策略在未来3~7 d的预报效果全面领先,并且整体性能和运行效率综合表现最佳。综合考虑三个因素确定的深度学习模型在预报2022年未来7 d SST的均方根误差为0.18~0.58°C,为建立南海北部海温智能预报模型提供了新的方案建议。
文摘珠江口洪季悬浮泥沙的浓度分布与输运通量受多种动力因素的影响,其中斜压效应不可忽视。本文采用Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport Modeling System(COAWST)海洋模型系统,以2022年6月份(洪季)的珠江口为例,研究斜压效应对悬沙浓度分布与输运通量的影响。采用控制实验,研究有无斜压作用时悬沙浓度分布的变化;分析有无斜压作用时的泥沙输运通量与海底冲淤的变化情况,结果表明有斜压作用时悬浮泥沙的输运路径、通量均与无斜压时不同,伶仃洋的悬沙除向西口外输运外,还随着河口羽流的扩展向西南方向输运。有斜压作用时在伶仃洋的西南端及下游的西南沿岸均有明显的海底淤积,而无斜压作用时泥沙淤积主要发生于伶仃洋的西口附近及磨刀门口外落潮射流末端。利用悬沙输运方程进行诊断分析,揭示了斜压作用导致悬沙浓度分布与输运通量变化的动力机制,表明斜压作用虽然减小了底切应力与垂向混合系数,但由于增大的海底泥沙可侵蚀量及垂向悬沙梯度,悬沙输运方程中的再悬浮量与垂向混合通量要比无斜压时要大。本研究对河口区的悬沙输运过程与机理分析具有一定的指导意义。
文摘潟湖体系的潮汐动力对其地貌演变、生态环境保护与海岸带资源的可持续开发利用等具有重要影响。以广东惠州双月湾潟湖为研究靶区,基于2020—2023年4次潮位观测资料,采用基于光滑导纳原理的短时调和分析(modified harmonic analysis model on the basis of the credo of smoothness,MHACS)模型和数理统计方法初步探讨该潟湖体系潮波传播和变化过程。结果表明,双月湾潟湖体系平均潮差为0.52~0.69m,潮波从口门传播至潟湖上段,其能量明显减小,特别是上游区域的潮波衰减率为近口门段20倍,潮波传播速度亦降低至近口门段的12%。在潟湖中,半日潮M2、全日潮K1和浅水潮M4占据主导,其振幅分别为23.06cm、30.4cm和7.74cm。其中,全日潮和半日潮的振幅月变化较为稳定,而浅水分潮的季节波动更加明显,尤其是向上游传播时,分潮的振幅和迟角季节性变化更为显著。潮波通过口门传入双月湾潟湖,受地形辐聚与底床摩擦效应影响,不同河段的潮波传播速度差异显著,尤其是半日潮在口门区的传播速度普遍高于全日潮。各分潮在潟湖内的振幅衰减明显,特别是S2、M4和MS4分潮的振幅梯度最为显著(4×10^(−6)m^(−1))。
