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题名基于海洋气象信息的邻域自适应航速预测模型
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作者
金铸钰
张浩
徐晶
张增海
赵伟
刘涛
黄萧霖
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机构
青岛海洋气象研究院
青岛海洋气象研究中心
国家气象中心
灾害天气科学与技术全国重点实验室
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出处
《应用气象学报》
北大核心
2025年第6期654-664,共11页
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基金
国家重点研发计划(2022YFC3004200)
中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2023Y020,2023Y023)
+1 种基金
山东省气象局科学技术研究项目青年专项(2023SDQN11)
中国气象局创新发展专项(CXFZ2024Q009)。
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文摘
船舶在远洋航行时受通信带宽限制,船舶主机转速、吃水深度等船舶航行信息的获取有失真、缺失情况,造成岸端对在航船舶航速预测的不确定性,也给船舶带来安全隐患。为了在贫信息下预测不同海况下的船舶速度,选取2021年4月—2024年6月中国—东南亚航线航行的87条远洋散货船1101个航次,共计1.45×10^(6)样本量,建立基于海洋气象信息驱动的船舶航速预测模型。考虑到各航次间存在气象状况差异会导致数据驱动模型的泛化能力不足,采用邻域自适应(domain adaptation,DA)算法对训练数据进行特性空间优化,使训练集与测试集的数据分布特征趋于一致,确保模型在测试数据集同样具有鲁棒性。将DA算法结合LightGBM(light gradient boosting machine)建立模型DA-LightGBM并通过独立测试,预测结果表明:基于DA-LightGBM模型航速预测结果的均方根误差较传统经验方程降低42%,较LightGBM模型降低13.8%,有助于更好地满足船舶航速预测需求,提升船舶航行服务保障能力。
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关键词
船舶航速预测
气象因子
机器学习
邻域自适应
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Keywords
ship speed prediction
meteorological factors
machine learning
domain adaptation
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分类号
U675.12
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名台风杜苏芮(2305)引起的台湾海峡风浪流变化
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作者
张蕾
徐晶
刘欣
张德强
高震
方贺
冀雅琴
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机构
青岛海洋气象研究院
青岛海洋气象研究中心
灾害天气科学与技术全国重点实验室
复旦大学大气与海洋科学系
浙江省气候中心
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出处
《应用气象学报》
北大核心
2025年第6期665-680,共16页
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基金
国家重点研发计划(2022YFC3004200)
国家自然科学基金项目(42305153)
+1 种基金
中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2023Y016,2023Y022)
山东省气象局科学技术研究项目青年专项(2024SDQN08)。
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文摘
利用海洋-大气-波浪全耦合模式模拟结果,分析台风杜苏芮(2305)对台湾海峡风场、波浪和海流影响。结果表明:当台风距离台湾海峡约为1000 km时,福建沿海及台湾岛北端海域出现东北大风,风速超过15 m·s^(-1);台湾海峡内海流方向转为西南向,流速达到1.2 m·s^(-1);海峡南北端的有效波高由1 m增至5 m,涌浪占比显著(涌高为3 m,风-浪夹角为60°和90°~135°)。台风进入台湾海峡时,因狭管效应其核心缩紧;台风右象限南风受台湾岛中央山脉阻挡,在台湾海峡内形成南北分异的高风速区;强风作用下海流速度增至2.5 m·s^(-1),波浪受地形限制有效波高增至10 m,显著低于开阔海域同风速区域的有效波高。台风登陆后,台湾海峡内受西南风主导,海流恢复为东北向,受压力梯度和潮流叠加影响台湾岛北端流速加强(2 m·s^(-1))。研究揭示台风影响过程中台湾海峡风场、波浪和海流的响应,可为防灾减灾及海洋工程安全提供参考。
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关键词
台湾海峡
台风
海流
波浪
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Keywords
the Taiwan Strait
typhoon
ocean currents
waves
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分类号
P731.2
[天文地球—海洋科学]
P732.3
[天文地球—海洋科学]
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题名基于多源数据的爆发性气旋海上大风分布特征
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作者
陈莅佳
徐晶
陈丽凡
曹丽娟
熊安元
傅刚
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机构
青岛海洋气象研究院
青岛海洋气象研究中心
灾害天气科学与技术全国重点实验室
国家气象信息中心
中国海洋大学海洋气象学系
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出处
《应用气象学报》
北大核心
2025年第6期641-653,共13页
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基金
国家重点研发计划(2022YFC3004200)
国家自然科学基金面上项目(42275001)
+2 种基金
中国气象科学研究院基本科研业务费专项资金项目(2024Y020)
山东省自然科学基金项目(ZR2024LQX003)
中国气象科学研究院科技发展基金项目(2024KJ019)。
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文摘
基于多重网格变分同化方法,通过融合多源卫星反演洋面风和全球浮标观测洋面风数据,研究2019—2023年北半球中纬度太平洋和大西洋海上爆发性气旋伴随的洋面大风统计特征。通过与欧洲中期天气预报中心大气再分析数据、多平台交叉校正洋面风场产品等洋面风数据对比发现,多源数据融合形成的洋面风格点融合数据集(Merged Sea Wind Dataset,MERG)表征北半球中纬度爆发性气旋的洋面风场优势显著:由于使用更精细的网格和多尺度分析方法,MERG显示气旋伴随洋面大风的空间分布(特别是在边缘海和沿岸海域)更加准确和精细;MERG能捕获更剧烈的气旋洋面风速以及风速变化(气旋洋面风速最大可达55.71 m·s^(-1),最大6 h增幅可达11.58 m·s^(-1));在气旋发展后期,MERG能更好地分析冷输送带引发的洋面大风,大风覆盖范围和强度显著大于其他洋面风数据的分析结果。
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关键词
洋面风
多源数据融合
爆发性气旋
卫星遥感
输送带
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Keywords
sea surface wind
multi-source data fusion
explosive cyclone
satellite remote sensing
con-veyor belt
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分类号
P732
[天文地球—海洋科学]
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