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涌浪影响海洋飞沫生成的实验研究
1
作者 马洪余 刘展池 +1 位作者 陈胜 戴德君 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第3期684-692,共9页
海洋飞沫在海气之间的动量、热量以及物质交换过程中发挥着重要作用。海洋飞沫的参数化估计依赖于海洋飞沫生成函数,然而现有海洋飞沫生成函数对相同风速下海洋飞沫生成量的估计值相差高达6个数量级。在已有的研究中,海洋飞沫生成函数... 海洋飞沫在海气之间的动量、热量以及物质交换过程中发挥着重要作用。海洋飞沫的参数化估计依赖于海洋飞沫生成函数,然而现有海洋飞沫生成函数对相同风速下海洋飞沫生成量的估计值相差高达6个数量级。在已有的研究中,海洋飞沫生成函数多数只考虑了风速的作用,波浪的作用往往被忽略,这是导致海洋飞沫估计量相差很大的原因之一。本文利用风-浪-流多功能实验水槽和海上观测平台,开展了有、无涌浪情况下海洋飞沫生成量的对比实验,研究涌浪对海洋飞沫生成量的影响。水槽实验结果表明,单纯吹风实验海洋飞沫生成量为5.49×10^(4)m^(-2)·s^(-1),当考虑涌浪时,海洋飞沫生成量最大降到1.39×10^(4)m^(-2)·s^(-1),海洋飞沫生成量减少近3/4。即与风浪同向的涌浪抑制了波浪破碎的产生,从而减少了海洋飞沫生成量,并且在本实验中波高基本相同,随着波长的增加,即波陡的减少,海洋飞沫生成量也随之减少。外海观测数据同样显示涌浪可以使得海洋飞沫生成量减少,两类实验证实涌浪可以抑制海洋飞沫的生成。本研究结果有助于海洋飞沫参数化方案的改进。 展开更多
关键词 海洋飞沫 涌浪 波长 波陡
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北太平洋深海温盐流场数值模拟及其季节变化特征分析
2
作者 庄展鹏 王刚 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第3期537-551,共15页
深海环流研究有助于提高对全球气候变化、海洋生态系统等的深入认知。由于实测资料的缺乏,目前数值模拟仍是主要研究手段。基于自主研发的σ-Z-σ混合坐标MASNUM海洋环流模式,开展了关于深海环流特征分析的北太平洋气候态数值模拟研究。... 深海环流研究有助于提高对全球气候变化、海洋生态系统等的深入认知。由于实测资料的缺乏,目前数值模拟仍是主要研究手段。基于自主研发的σ-Z-σ混合坐标MASNUM海洋环流模式,开展了关于深海环流特征分析的北太平洋气候态数值模拟研究。σ-Z-σ混合坐标系发挥Z坐标和σ坐标的优势,实现对局部网格的灵活加密,是提高深海环流模拟精度的有效方法之一。采用WOA18、MIMOC和BOAArgo三套网格化实测资料对模拟结果进行评估,对比结果表明深海温盐场模拟结果整体上与实测资料非常接近;流场模拟结果虽然与实测资料计算得到的地转流相比存在一定偏差,但其中的深层西边界流、反气旋环流结构等分布特征较实测月平均资料更加明显,更接近于以往研究中的流场实测结果。基于数值模拟的深海环流特征分析结果显示,深层温度和盐度均值不存在明显的季节性变化,而温度和盐度均值异常的季节性变化显著,特别是温度均值异常在春夏季存在明显升高;水平和经向流函数在不同月份相差不大,表明其季节性变化不明显。 展开更多
关键词 气候态数值模拟 北太平洋深海环流 季节性变化 σ-Z-σ混合坐标
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福岛以东放射性核素进入中国海关键途径的三维数值模拟研究 被引量：1
3
作者 李宇轩 赵昌 +1 位作者 杨德周 许灵静 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2008-2021,共14页
准确刻画放射性核素在海洋中的扩散及输运过程是监测及预防的关键。利用北太平洋区域高分辨率海洋动力模式,结合被动示踪实验,模拟了福岛排放入海的放射性核素在5 a左右时间的分布情况。结果表明,放射性核素在排海后主要随黑潮延伸体向... 准确刻画放射性核素在海洋中的扩散及输运过程是监测及预防的关键。利用北太平洋区域高分辨率海洋动力模式,结合被动示踪实验,模拟了福岛排放入海的放射性核素在5 a左右时间的分布情况。结果表明,放射性核素在排海后主要随黑潮延伸体向东移动,但仍有部分放射性核素由于西南向回流、涡旋活动及模态水潜沉过程,向西南方向抵达中国海外缘。在中国近海与外海的物质交换通道中,放射性核素主要通过中国台湾以东最早进入中国东海,后经过吕宋海峡入侵南海,进而通过陆架环流输送到黄海与渤海中。研究结果系统地给出了放射性核素由北太平洋进入中国海的三维途径及动力机制,并表明高浓度的放射性核素在5 a时间内并未影响中国海域。 展开更多
关键词 放射性核素 海洋数值模式 动力机制 大洋-近海物质交换 时间估计
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基于FIO-COM的复杂海洋环境下的声传播效应研究
4
作者 杨春梅 李润 +3 位作者 刘宗伟 姜莹 吕连港 李显阳 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期578-589,共12页
海洋声学预报系统将海浪-潮流-环流耦合的海洋模型FIO-COM(Coupled Ocean Model)与水下声场传播模型协同连接。在此基础上,本文利用海表面高度异常数据识别和预测海洋中尺度结构的位置和演变,并生成相应的中尺度海洋环境下的声学参数,... 海洋声学预报系统将海浪-潮流-环流耦合的海洋模型FIO-COM(Coupled Ocean Model)与水下声场传播模型协同连接。在此基础上,本文利用海表面高度异常数据识别和预测海洋中尺度结构的位置和演变,并生成相应的中尺度海洋环境下的声学参数,可用于分析各种包含海洋中尺度结构在内的复杂海洋环境下的声传播效应。利用该系统计算并分析了冲绳海槽、黑潮锋面和北太平洋冷涡等实际海洋环境下的声传播效应,研究结果表明:相对于水体声速场的结构变化,冲绳海槽地形对声传播的影响更为显著,海槽外侧的声源在穿越海槽传播时,大部分声能量陷落在海槽底部,很难到达海槽对面;不考虑地形的影响,黑潮锋表面较高的水温能够导致近海面水域声能量减弱,相对于距离无关水体环境,声传播损失增大约5~10 dB;北太平洋冷涡使得声能量提前汇聚,进而改变汇聚区的宽度、强度和位置。 展开更多
关键词 声学预报 海洋模型 中尺度结构 声传播效应
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安达曼海南部内孤立波生成与传播的三维数值模拟
5
作者 张培超 王刚 +2 位作者 戴德君 乔方利 黄传江 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期452-465,共14页
安达曼海内孤立波频发且振幅较大,对海洋生态、海上活动等有重要影响。本文采用非静力近似的MIT通用环流模式(MITgcm),并结合遥感影像研究了安达曼海南部内孤立波的生成与传播过程。数值模拟结果表明,格雷特海峡、尼科巴群岛之间的水道... 安达曼海内孤立波频发且振幅较大,对海洋生态、海上活动等有重要影响。本文采用非静力近似的MIT通用环流模式(MITgcm),并结合遥感影像研究了安达曼海南部内孤立波的生成与传播过程。数值模拟结果表明,格雷特海峡、尼科巴群岛之间的水道、苏门答腊岛北部陆坡以及苏门答腊岛东北部陆坡是安达曼海南部内孤立波的4个主要生成源地,与遥感影像结果一致。本文还利用敏感性数值实验探究了二维模拟、潮流强度、地形结构等对该海域内孤立波生成与传播的影响。数值实验中,安达曼海内孤立波传播速度在2.3~2.6 m/s,振幅最大可达70 m,背景潮流越强,所生成的内孤立波列中内孤立波的数量越多、振幅越大,但相邻内孤立波之间的时间间隔变短。局地地形敏感性研究还发现双海脊能增强内孤立波的振幅和流速,并且对生成的内孤立波数量有较大影响。 展开更多
关键词 安达曼海 内孤立波 非静力近似
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基于MobileViT的海洋浮游生物自动分类
6
作者 赵金凯 宁春林 +4 位作者 王为民 袁国正 纪永刚 方越 李超 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期214-230,共17页
随着海洋生态环境研究的不断深入,对浮游生物群落结构时空变化观测的需求日益增长。然而,目前基于人工智能的浮游生物分类算法,如多层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),在捕捉浮游生物多样性形态方面存在局限,效率和准... 随着海洋生态环境研究的不断深入,对浮游生物群落结构时空变化观测的需求日益增长。然而,目前基于人工智能的浮游生物分类算法,如多层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN),在捕捉浮游生物多样性形态方面存在局限,效率和准确率均较低。为解决这一难题,本文提出一种浮游生物分类算法,该算法以轻量化视觉转换模型(Mobile Vision Transformer,MobileViT)为基础架构,使用深度可分离卷积替代标准卷积以减少参数的数量,有效减少模型复杂度;同时,利用局部感知注意力机制降低了注意力计算的复杂度,从而提高了模型的计算效率。本文使用2018年在南太平洋海域采集的剖面浮游生物个体图像,构建了一个包含9个浮游生物类别的数据集。基础分类模型应用于人工分类验证集时,加权平均准确率达到了92.04%。为进一步提升分类性能,本文在模型尾部应用分步概率滤波器消除错误分类,加权平均精确率提高到了96.93%。此外,本文使用同海域另一剖面的浮游生物个体图像作为测试集,对改进后的模型进行了测试,结果显示,该模型在测试集上的top1准确率达到了93.77%,为海洋浮游生物的分类工作提供了一种更加高效、准确的方法。 展开更多
关键词 浮游生物分类 MobileViT 卷积神经网络 概率滤波器
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渤海主要分潮的模拟及地形演变对潮波影响的数值研究 被引量：13
7
作者 李秉天 王永刚 +3 位作者 魏泽勋 王新怡 徐腾飞 曹国娇 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-16,共8页
基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向... 基于FVCOM数值模式,利用1972年和2002年水深岸线数据,分别对渤海主要潮波系统进行模拟,研究了水深岸线变化对渤海主要分潮的影响。结果表明渤海地形演变会引起各分潮无潮点位置移动和振幅的改变,其中M2、S2分潮黄河口附近无潮点位置向东北方向迁移20km以上,且渤海湾湾顶振幅减弱,莱州湾内振幅增强;K1、O1分潮位于渤海海峡附近的无潮点亦向东北方向偏移,移动距离为10km左右,且渤海湾湾顶振幅明显减弱。在此基础上,本文通过敏感性数值实验,对导致黄河口外M2分潮无潮点位置移动的主要因素进行了初步分析。结果显示,在岸线不变的情况下,水深变化导致无潮点向东北方向迁移;而岸线变化导致无潮点向东南方向迁移。 展开更多
关键词 渤海地形演变 潮波系统 数值模拟 FVCOM
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基于FVCOM的温州近海潮汐潮流数值模拟 被引量：4
8
作者 岳云飞 王永刚 +2 位作者 何善方 汪一航 魏泽勋 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期142-154,共13页
基于有限体积法海洋数值模型（FVCOM）,构建了温州近海潮汐潮流数值模式,模式模拟区域为（120°24′00″-121°19′12″E,27°21′00″-28°24′00″N）,模式水平分辨率由近岸河口区的50m,逐渐增加至开边界附近的2km。... 基于有限体积法海洋数值模型（FVCOM）,构建了温州近海潮汐潮流数值模式,模式模拟区域为（120°24′00″-121°19′12″E,27°21′00″-28°24′00″N）,模式水平分辨率由近岸河口区的50m,逐渐增加至开边界附近的2km。模式模拟并分析了温州近海的M2,S2,N2,K1,O1五个主要分潮。利用温州近海实测资料对模拟结果进行了验证,模拟与实测符合良好;其中与4个验潮站资料比较,M2,S2,N2,K1,O1五个主要分潮的振幅绝均差和迟角绝均差分别为4.84cm和5.14°,2.19cm和3.35°,5.18cm和4.38°,0.64cm和3.67°,0.59cm和4.61°;与9个海流连续观测站比较,流速绝均差为11.71cm/s,流向绝均差为9.66°。在模拟结果较好地反映温州近海潮汐、潮流运动状况的基础上,本文给出了各模拟分潮的潮汐同潮图和潮流椭圆分布、潮汐和潮流类型分布以及最大可能潮流分布等。 展开更多
关键词 FVCOM 温州近海 潮汐 潮流
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中国第十次北极物理海洋学科学考察综述 被引量：5
9
作者 陈红霞 魏泽勋 +14 位作者 何琰 杨绍琼 龚强 钟文理 崔廷伟 崔凯彪 吕连港 俞启军 张彬彬 徐腾飞 杨廷龙 林丽娜 周鸿涛 焦晓辉 李豪 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期327-338,共12页
2019-08-10—09-27,自然资源部第一海洋研究所牵头实施完成了中国第十次北极科学考察,该航次采用的考察船为“向阳红01”科学考察船,这是我国首次利用非破冰船抵达北极海域执行科考任务。本航次在中央航道区域、楚科奇海、白令海等我国... 2019-08-10—09-27,自然资源部第一海洋研究所牵头实施完成了中国第十次北极科学考察,该航次采用的考察船为“向阳红01”科学考察船,这是我国首次利用非破冰船抵达北极海域执行科考任务。本航次在中央航道区域、楚科奇海、白令海等我国传统北极考察海域,以及东白令海陆架和西北太平洋新拓展的海域,进行了包括重点海域断面调查、锚碇潜标长期观测、多水下滑翔机协同观测、抛弃式和走航观测等在内的物理海洋学综合考察。其中,在白令海东部进行的断面观测和水下滑翔机协同编队观测均系中国首次,拓展了中国在北极的观测范围,提高了中国调查和监测北极环境的能力。本文概述了这次考察在物理海洋学方面的主要考察成果,并总结了航次完成的亮点工作。 展开更多
关键词 中国第十次北极科学考察 物理海洋学 北冰洋 东白令海陆架 西北太平洋
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“联合国海洋科学促进可持续发展十年”:内容与评述 被引量：11
10
作者 管松 于莹 乔方利 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期155-164,共10页
为了找到逆转海洋健康状况衰退的有效途径,联合国决定自2021年启动“联合国海洋科学促进可持续发展十年”(以下简称“海洋十年”)计划。2020年12月31日获得联合国大会审议通过的《“海洋十年”实施计划》以“构建我们所需要的科学、打... 为了找到逆转海洋健康状况衰退的有效途径,联合国决定自2021年启动“联合国海洋科学促进可持续发展十年”(以下简称“海洋十年”)计划。2020年12月31日获得联合国大会审议通过的《“海洋十年”实施计划》以“构建我们所需要的科学、打造我们所希望的海洋”为愿景,描绘了“海洋十年”的预期成果、挑战与目标,以及实施、治理、协调、筹资、监督与审查等机制。“海洋十年”被联合国喻为“一生一次”的计划,是联合国发起的海洋大科学综合性顶层计划,它将通过激发和推动海洋科学领域的变革,在全球和国家层面构建更加强大的基于科技创新的治理体系来实现海洋的可持续发展。这将深刻改变人类对海洋的认知与行为模式,深刻影响乃至引导海洋秩序的演化过程,也会对海洋区域合作整体布局产生较大影响。建议我国以“海洋命运共同体”理念为指导,积极参与“海洋十年”,作为深度参与全球海洋治理的核心抓手,尽快组建“海洋十年”国家委员会,制定中国行动方案,与国际社会一道推进海洋的可持续发展。 展开更多
关键词 海洋十年 实施计划 海洋创新 可持续发展 联合国
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基于水下滑翔机观测的印度洋东南海域环境噪声风关特性 被引量：1
11
作者 王金成 潘海东 +1 位作者 王冠琳 王岩峰 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-169,共10页
基于“海燕”水下滑翔机在印度洋东南海域实测的环境噪声数据和海面风速再分析数据:分析了此海域4~20 kHz内环境噪声时频特性;验证了滑翔机深度不会显著影响环境噪声的风关特性测量;定量计算了噪声谱级与海面风速的相关系数;利用最小二... 基于“海燕”水下滑翔机在印度洋东南海域实测的环境噪声数据和海面风速再分析数据:分析了此海域4~20 kHz内环境噪声时频特性;验证了滑翔机深度不会显著影响环境噪声的风关特性测量;定量计算了噪声谱级与海面风速的相关系数;利用最小二乘拟合得到各中心频率噪声谱级与风速的线性函数关系。结果表明:在小于4 kHz的频段内,因受所搭载温盐深仪CTD(Conductivity, Temperature, Depth)泵的噪声影响,噪声谱级与海面风速的相关系数在0.2以下;在大于4 kHz的频段内,环境噪声谱级与海表面风速变化趋势一致性较好,且在6~10 kHz频段内相关系数为0.8左右;在5~20 kHz频段内,噪声谱级与风速拟合呈线性函数关系,并且随着中心频率增高,倍频程损失平均为5 dB左右;在10 kHz处,拟合斜率最大,噪声谱级对海面风速变化的敏感度最高。 展开更多
关键词 海洋环境噪声 水下滑翔机 海面风速 相关系数 线性拟合
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不同层结条件下海浪生湍流混合特征分析及其对上层海洋的影响
12
作者 庄展鹏 袁业立 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期437-451,共15页
上层海洋混合过程的动力学研究和数值模拟一直是海洋和气象学家关注的重点之一,其中上层海洋垂向混合参数化方案的不准确直接影响海洋模式的模拟效果。风生海浪对海气相互作用以及上层海洋的内部混合都起到极为重要的作用。本文基于包... 上层海洋混合过程的动力学研究和数值模拟一直是海洋和气象学家关注的重点之一,其中上层海洋垂向混合参数化方案的不准确直接影响海洋模式的模拟效果。风生海浪对海气相互作用以及上层海洋的内部混合都起到极为重要的作用。本文基于包含垂向层结效应的海浪生湍流混合系数理论模型,开展不同层结条件下海浪生湍流混合系数的分布变化特征分析。构建了一维理想解析实验和准全球算例,结果表明,在100 m以浅的上层海洋中,混合层深度与上述混合系数呈现较为显著的负相关关系,当跃层或混合层深度较大时能够显著增强垂向混合过程,进而使表层暖水下降至更深的位置,加深混合层深度模拟结果。主要原因是由于深跃层条件下表层的层结效应较弱,因而对混合的抑制作用较小。此外,在准全球算例中海浪生湍流混合方案可显著提高海洋环流模式对上层海洋温度结构的模拟能力,模式对跃层处WOA13实测数据的模拟精度最高可提升60%以上。 展开更多
关键词 海浪生湍流混合 垂向层结条件 海洋环流数值模拟 跃层深度
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CMIP5模式对南海SST的模拟和预估 被引量：12
13
作者 黄传江 乔方利 +1 位作者 宋亚娟 李新放 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期38-47,共10页
分析了32个CMIP5模式对南海历史海表温度(SST)的模拟能力和不同排放情景下未来SST变化的预估。通过检验各气候模式对南海历史SST增温趋势和均方差的模拟,发现大部分模式都能较好地模拟出南海20世纪历史SST的基本特征和变化规律,但也有... 分析了32个CMIP5模式对南海历史海表温度(SST)的模拟能力和不同排放情景下未来SST变化的预估。通过检验各气候模式对南海历史SST增温趋势和均方差的模拟,发现大部分模式都能较好地模拟出南海20世纪历史SST的基本特征和变化规律,但也有部分模式的模拟存在较大偏差。尽管这些模拟偏差较大的模式对SST多模式集合平均的影响不大,但会增加未来情景预估的不确定性。剔除15个模式后,分析了南海SST在RCP26、RCP45和RCP85三种排放情景下的变化趋势,发现在未来百年呈明显的增温趋势,多模式集合平均的增温趋势分别为0.42、1.50和3.30℃/(100a)。这些增温趋势在空间上变化不大,但随时间并不是均匀变化的。在前两种排放情景下,21世纪前期的增温趋势明显强于后期,而在RCP85情景下,21世纪后期的增温趋势强于前期。 展开更多
关键词 SST 南海 气候变化 预估 CMIP5 多模式集合
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南黄海西部36°N断面生态环境特征及其季节变化 被引量：5
14
作者 韦钦胜 葛人峰 +1 位作者 李瑞香 臧家业 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期61-72,共12页
重点研究了南黄海西部36°N断面水文、生源要素的四季变化特征,阐明了该断面诸参数四季变化的主控因素,并以此反映和指示了与其相关海域的生态环境特征。结果表明:黄海冷水团及黄海暖流具有季节性演替变化规律;秋季跃层以下水体是... 重点研究了南黄海西部36°N断面水文、生源要素的四季变化特征,阐明了该断面诸参数四季变化的主控因素,并以此反映和指示了与其相关海域的生态环境特征。结果表明:黄海冷水团及黄海暖流具有季节性演替变化规律;秋季跃层以下水体是一部分夏季冷水团残留水和黄海暖流水的混合水;断面西侧在四季均存在小范围的低盐冷水现象(即青岛冷水团),其位置的季节变动跟黄海冷水团和黄海暖流边界的变化密切相关。水体层化、生物化学作用以及垂向混合过程是影响各生源要素断面分布及其季节变化的主要因素;在秋、冬季,均发现断面西侧低盐冷水附近海域有一营养盐高值区;断面深水区乃至黄海冷水团海域在四季均存在营养盐跃层,其与水文跃层、水体稳定度及生物化学作用密切相关。同时,还提出黄海冷水团海域对营养盐具有"夏储(贮)冬输"作用的观点。 展开更多
关键词 南黄海 生态环境 季节变化 黄海冷水团 营养盐跃层 夏储(贮)冬输
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GPU在海洋环流模式POP中的应用 被引量：4
15
作者 宋振亚 刘海行 +1 位作者 雷晓燕 赵伟 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第10期27-29,共3页
在CUDA(Compute Unified Device Architecture)架构下将GPU(Graphic Processing Unit)计算首次应用到海洋环流模式POP(Parallel Ocean Program)中。测试结果表明:无论高分辨率还是低分辨率,GPU都能够提高海洋环流数值模式POP的计算速度,... 在CUDA(Compute Unified Device Architecture)架构下将GPU(Graphic Processing Unit)计算首次应用到海洋环流模式POP(Parallel Ocean Program)中。测试结果表明:无论高分辨率还是低分辨率,GPU都能够提高海洋环流数值模式POP的计算速度,GPU加速比最低都在1.5倍以上,最高可以超过2.2倍;并且随着模式使用线程数目的增多,GPU的加速比在降低,但是GPU利用效率在增长。 展开更多
关键词 GPU CUDA 海洋环流模式 加速比
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VBF水下传感器网络路由协议的路径优化与模拟 被引量：3
16
作者 王常颖 张杰 +1 位作者 王岩峰 官晟 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1261-1264,共4页
针对水下传感器网络节点的移动性,以基本VBF(Vector-Based Forwarding Protocol)路由协议为基础,提出了1种适用于水下移动传感器节点的路径优化算法。为了验证此路径优化算法的有效性,分别对基本VBF算法和改进的VBF算法进行了3个模拟实... 针对水下传感器网络节点的移动性,以基本VBF(Vector-Based Forwarding Protocol)路由协议为基础,提出了1种适用于水下移动传感器节点的路径优化算法。为了验证此路径优化算法的有效性,分别对基本VBF算法和改进的VBF算法进行了3个模拟实验;从数据包接收成功率和网络负载两方面分析比较了实验模拟结果。比较结果可以看出:文中提出的路径优化的VBF路由协议的数据包成功接收率要优于VBF路由协议,降低了网络负载,并且该优化算法实现简单,不需要增加额外的网络延迟时间。 展开更多
关键词 水下传感器网络 路由协议 VBF(Vector-Based FORWARDING Protocol) 模拟
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考虑真实海流与变浮力的水下滑翔机运动控制
17
作者 李沛 王娜 +2 位作者 王岩峰 官晟 赵燕豪 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期135-141,共7页
以海燕Ⅱ水下滑翔机为研究对象,在同时考虑真实海流与海水密度和压强随深度变化而变化的影响下,对水下滑翔机的运动进行仿真分析与控制研究。针对上述影响非线性和时变性的特点,设计了一种模糊神经网络PID控制器以及改进型tanh激活函数... 以海燕Ⅱ水下滑翔机为研究对象,在同时考虑真实海流与海水密度和压强随深度变化而变化的影响下,对水下滑翔机的运动进行仿真分析与控制研究。针对上述影响非线性和时变性的特点,设计了一种模糊神经网络PID控制器以及改进型tanh激活函数,将重物块的位移距离与尾舵角度作为控制输入量,对水下滑翔机的纵倾与偏航运动进行控制。该方法将模糊控制的非线性控制作用和神经网络的高度自学习能力相结合,对PID参数进行调整,可以更好地适应水下滑翔机在海洋这种复杂的环境下工作。仿真结果表明,与传统PID控制相比,模糊神经网络PID控制器对水下滑翔机的运动控制效果较好,在一定程度上提高了水下滑翔机在海流与变浮力影响下的运动跟踪精度。 展开更多
关键词 水下滑翔机 变浮力 海流 运动控制 模糊神经网络
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南海陆坡区内孤立波传播速度分析
18
作者 吕建帅 姜文正 +3 位作者 赵健 蒋暑民 马洪余 戴德君 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期354-366,共13页
研究南海陆坡区内孤立波传播演变过程对于深入认知内孤立波机理、保障海上油气工程安全具有重要意义。本文利用南海东北部陆坡区观测资料,分析了内孤立波传播速度变化特征,对比了基于经典KdV(Korteweg-de Vries)方程的理论传播速度和实... 研究南海陆坡区内孤立波传播演变过程对于深入认知内孤立波机理、保障海上油气工程安全具有重要意义。本文利用南海东北部陆坡区观测资料,分析了内孤立波传播速度变化特征,对比了基于经典KdV(Korteweg-de Vries)方程的理论传播速度和实测传播速度的差异。结果表明,该区域内孤立波以第一模态下凹型内孤立波为主,不同测站共匹配到370个第一模态内孤立波信号,内孤立波的传播方向为274°~322°,实测传播速度介于0.78~1.52 m/s,传播速度表现出夏秋季大、冬春季小的季节变化特征。基于KdV方程的理论传播速度介于0.61~1.43 m/s,与内孤立波实测传播速度的吻合程度为58.1%~99.9%,且不同季节的吻合程度存在差异,春、夏、秋、冬季的吻合程度中位数分别为91.2%、91.5%、86.3%和85.9%。本文评估了经典KdV方程理论在该海域解释内孤立波传播速度的适用性,所得结果可为陆坡海域内孤立波的精准预测提供参考。 展开更多
关键词 内孤立波 传播速度 南海陆坡区域 KDV方程
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南海陆坡区第一模态内孤立波能量与能通量特征研究 被引量：1
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作者 高健男 陈亮 +1 位作者 熊学军 荣林泰 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期47-61,共15页
对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两... 对于南海北部内孤立波能量及通量特征的研究,受限于观测数据的缺乏,前人的工作主要针对南海东北部的深水区内孤立波,而对陆坡浅水区内孤立波能量特征研究较少,本文基于南海北部东沙群岛西侧陆坡区潜标观测资料,从结构特征和统计特征两方面对该海域第一模态内孤立波能量与能通量进行分析研究。结果表明:①研究区第一模态内孤立波能量主要分布于海洋上层,垂向空间分布上动能集中于0~100 m深度,在海表面达到最大,而势能更集中于水体50~150 m深度,在海表面为0;动势能比随振幅增大而增大,当振幅小于60 m时,动能与势能数值相似,统计拟合比值约为0.98,当振幅大于60 m时,大部分内孤立波动能大于势能,统计拟合比值约为1.60;观测期间内9月总能量最大,12月平均能量最大。②研究区第一模态内孤立波能通量主要分布于海洋上层且为负值,其中非线性平流项要远小于速度压强项,其统计拟合比值约为0.34;观测期间内8月总能通量最大,12月平均能通量最大。③与海盆区及东沙群岛东侧陆坡区的2套历史潜标观测结果对比可得,内孤立波从海盆区到陆坡区的传播过程中存在极大能量损耗,该海区内孤立波统计拟合动势能比大于东沙群岛东侧陆坡区,这可能由于东侧陆坡区地形更为陡峭使得波形易于陡化,导致动能向势能转化。观测区内孤立波非线性程度总体要小于东侧陆坡区,但比海盆区更强,且该海区存在较强的局地能量耗散。 展开更多
关键词 内孤立波 陆坡区 能量特征分析 能通量特征分析
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2019年夏季楚科奇海混合层特征分析
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作者 孙永才 林丽娜 +1 位作者 魏泽勋 刘娜 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期93-105,共13页
为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能... 为探究2019年夏季楚科奇海混合层的形成机制,采用多源高分辨率CTD数据,利用固定阈值法确定混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD),并通过相关性分析和多元线性回归研究影响MLD的主要因素。研究表明,在该区域,采用0.1kg/m^(3)的阈值标准能更准确地估算MLD。从层化指数来看,盐度在楚科奇海的密度形成中占主导地位,对MLD的影响较大。本研究还发现,在3个海区风、动量通量和浮力通量对MLD影响的比较中,楚科奇海北部海区混合层深度分别受风和动量通量的影响最显著,而南部海区混合层深度受浮力通量的影响最显著。此外,在3个海区中北部海区动量通量和浮力通量的协同作用对MLD的贡献率最大。在不同区域,层化和风对MLD的影响程度不同,在楚科奇海北部,风对MLD的影响远大于层化,贡献率分别为38%和9%。除楚科奇海北部外的2个区域,风和层化对MLD的贡献几乎相等。 展开更多
关键词 楚科奇海 混合层特征 浮力通量 动量通量 层化
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