国家自然科学基金(11102232)
- 作品数：14 被引量：38H指数：4
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- 黑潮延伸体邻近海区中尺度涡三维合成结构分析
- 2021年
- 文章基于卫星高度计资料和Argo浮标资料,采用合成方法,构建了黑潮延伸体邻近海区中尺度涡的温盐三维结构。合成结果表明,表层至1×10^7 Pa,合成气旋涡(反气旋涡)呈现较为一致的位温负(正)异常,气旋(反气旋)涡内呈现较为一致的位温负(正)异常,混合层至约7×10^6 Pa深度,气旋(反气旋)涡存在位温负(正)异常的冷核(暖)核结构。气旋(反气旋)涡的平均盐度在垂向上呈现“负—正”(“正—负”)上下相反的异常结构。
- 胡冬陈希宋海波毛科峰余丹丹陈飞
- 关键词：中尺度涡ARGO浮标
- 并列仿生鱼自主游动的数值模拟研究被引量：4
- 2014年
- 采用自适应浸没边界方法,数值模拟了两条并列仿生鱼在不同间距下的同相位和反相位自主游动。通过与相同游动参数下单条仿生鱼自主游动的比较,可以得到结论:(1)并列自主游动的速度小于单条鱼游动的速度,并且随着间距减小而减小。相同间距下,反相位并列游动时的速度大于同相位;(2)并列游动时的阻力均大于单条鱼,且随着间距减小而增大;(3)反相位游动时功率消耗随间距减小而增大,但同相位游动则相反;(4)当间距大于0.5个身长时,推进效率都略有增大。所以,在综合考虑了游动速度和推进效率两方面的因素后认为,鱼群中并列相邻的两条鱼应当以反相位摆动,且侧向间距保持在0.5个身长以上,这与自然界中观察的结果是一致的。
- 王亮王明付强苗仁德
- 岛屿岛礁海域海浪能谱模型研究进展被引量：3
- 2014年
- 波浪能谱模型在岛屿岛礁海域的波浪预报研究和海洋工程中应用广泛,但存在模式计算格点无法充分体现岛屿岛礁的复杂地形特征和很难刻画波浪受到岛屿岛礁影响发生变形物理过程等两个关键问题。多重网格嵌套方案、岛屿次网格地形效应计算方案以及非结构网格、无网格、动态自适应四叉树网格等技术在体现岛屿岛礁复杂地形方面取得了较好的效果;将相位解析模型与波浪能谱模型优势互补是提高能谱模型对岛屿近岸波浪变形物理过程计算能力的一个有效方法。开展球坐标系下波作用密度谱方程的自适应四叉树网格求解方法研究,借鉴相位解析模型最新成果完善能谱模式的绕射、反射、底摩擦等物理过程,是提高岛屿岛礁海域海浪精细预报技术水平的前沿性、探索性研究方向。
- 毛科峰陈希王亮
- 关键词：绕射
- 串列仿生鱼自主游动的数值模拟研究被引量：3
- 2013年
- 采用自适应网格下的ghost-cell浸没边界方法,数值模拟了两条串列仿生鱼在相同摆频条件下的自主游动,并通过引入节能效率的概念分析了串列游动中的节能效果。通过与相同参数下单条仿生鱼自主游动的比较,发现串列仿生鱼的自主游动速度要大于单条鱼的速度。下游鱼的阻力会增加,但功耗会减少,表明下游鱼从上游鱼的尾涡中吸收了能量,达到了节能的效果。当水平间距较小时,下游鱼会对上游鱼产生一定的反推作用,从而使其阻力减小。结果还表明,高推进效率并不意味着高节能效率,从整体平均节能效果来看,反相位游动时节能效果比同相位时显著,平均节能效率达到22.4%。
- 王亮王明付强
- 关键词：节能效率
- 南印度洋中尺度涡统计特征及三维合成结构研究被引量：10
- 2017年
- 南印度洋是海洋中尺度涡的多发区域。本文利用卫星高度计资料及Argo浮标资料,对南印度洋(10°~35°S,50°~120°E)区域中尺度涡的分布、表观特征等进行了统计分析,采用合成方法,构建了该区域中尺度涡的三维温盐结构。结果表明,涡旋频率呈明显的纬向带状分布,在18°~30°S存在一个明显的涡旋频率带状高值区;涡旋半径具有由南至北逐渐增大的趋势;长周期涡旋在其生命周期内,半径、涡动能、涡能量密度、涡度等性质均经历了先增大而后减小的过程;涡旋以西向运动为主,在经向上移动距离较小,长周期气旋(反气旋)涡具有明显的偏向极地(赤道)移动的倾向;涡旋平均移动速度为5.9cm/s,速度大小大致沿纬向呈带状分布。在混合层以下,气旋涡(反气旋涡)内部分别呈现明显的温度负(正)异常,且分别存在两个位温负(正)异常的冷(暖)核结构;气旋涡(反气旋涡)整体上呈现"正—负"("负—正")上下层相反的盐度异常结构。中尺度涡对温盐的平均影响深度可达1 000×104 Pa以上。
- 胡冬陈希毛科峰李妍张守业洪森
- 关键词：南印度洋中尺度涡统计特征
- 两个西边界流延伸体区域中尺度涡统计特征分析被引量：7
- 2018年
- 黑潮和湾流是世界大洋中最典型的两支西边界流,黑潮延伸体(Kuroshio Extention,KE)和湾流延伸体(Gulf Stream Extention,GSE)区域中尺度涡活动十分活跃。本文综合利用卫星高度计资料和Argo浮标资料,对KE和GSE区域中尺度涡的表层特征及其对温盐影响进行了统计研究和对比分析。结果表明:黑潮和湾流主轴附近为涡旋频率的高值区,主轴南北两侧分别以气旋涡和反气旋涡数量占多,主轴附近的涡旋强度明显大于其他区域;两个区域的涡旋以西向移动为主,气旋涡和反气旋涡都具有向南(赤道)偏离的趋势;两个区域的涡旋数量都以夏、秋季较多,涡旋强度都在春、夏季较大,且GSE区域涡旋强度明显大于KE区域;气旋涡(反气旋涡)引起内部明显的温度负(正)异常,KE区域气旋涡(反气旋涡)内部呈"负—正"("正—负")上下层相反的盐度异常分布,GSE区域气旋涡(反气旋涡)在各层呈现较为一致的盐度负(正)异常;两个区域中尺度涡对温盐场的平均影响深度可达1 000×10~4 Pa以上。
- 胡冬陈希赵艳玲李妍毛科峰姜洪峰王东良
- 关键词：西边界流中尺度涡统计特征
- 自由度对鱼类自主游动数值模拟结果的影响被引量：1
- 2014年
- 采用自适应浸没边界方法,数值模拟了仿生鱼在不同自由度个数情况下的游动,对比分析了自由度个数对仿生鱼受力、能耗、推进效率以及尾涡结构的影响。研究结果表明,推进效率随着自由度个数的增加而略有降低;当仿生鱼在自主游动过程中没有侧向运动速度时,侧向受力幅值会大幅度提高。另外,当采用"六自由度模型"进行模拟时,仿生鱼很难沿直线运动,从而导致定量分析的困难。
- 王亮王明付强李晨溪
- 关键词：侧向力
- 基于海浪谱分解与重构的资料同化试验被引量：1
- 2016年
- 针对有效波高资料提出一种海浪谱分解与重构的资料同化方案:利用历史时段内的有效波高观测资料和模式计算波高场,采用最优插值方法得到分析波高场;在WAVEWATCH-Ⅲ模式的波浪能量密度谱和有效波高分析值之间引入一个变异系数矩阵,描述模式的误差,以此为状态向量构建卡尔曼滤波系统,对分解过的海浪谱进行修正和重构,得到同化后的海浪谱初始场。利用美国阿拉斯加湾北部海域的7个浮标站进行同化和72h预报试验,对连续1个月的预报结果进行统计表明:采用该同化方案后24h预报结果的有效波高均方根误差比未同化的结果降低了0.13m;同化方案对预报效果的影响可持续36h左右,随着预报时效延长,同化的效果减弱。
- 毛科峰萧中乐宋海波钟奕飞
- 关键词：海浪谱有效波高同化卡尔曼滤波
- 西北太平洋上层海洋对台风响应的合成分析研究被引量：3
- 2018年
- 基于台风最佳路径资料和20a的Argo浮标资料,采用一种合成分析方法,得到了西北太平洋上层海洋的温度、盐度、溶解氧等三维要素场对台风的平均响应特征,结果表明:台风移动路径右侧海表面温度呈明显的负异常,即具有"右偏性",次表层在"热泵"和"冷抽吸"共同影响下,温度异常呈正负相间的分布,次表层以下大部区域以温度负异常为主,但"右偏性"已不明显;表层至1 000 m深度,各层占主导的盐度异常值呈"正-负-正"的垂向分布,次表层以下,各层的盐度异常在平行和垂直于台风路径方向上的分布较为均匀,不具有明显的各向性差异;表层至1 000 m深度层,溶解氧浓度呈"小-大-小"的垂向分布,各层的平面分布特征较为相似,均在平行于台风路径-2～2 R50范围存在一带状高值区域;温度、盐度、溶解氧浓度等要素对台风的平均响应深度可达到1 000 m以上.
- 胡冬毛科峰陈希赵艳玲李妍
- 关键词：海洋气象学台风上层海洋
- 越南东部海域一个气旋涡的特征分析被引量：1
- 2017年
- 为探究越南东部海域中尺度涡的表层特征和垂向结构,基于卫星高度计资料,采用涡旋自动识别方法对该区域一个中尺度涡的演变和移动特征进行分析,同时结合走航调查资料对该涡旋的垂直结构进行了分析。结果表明:该涡旋总体向西北方向移动,其速度不具有一阶斜压罗斯贝波的传播特性;涡旋会造成其内部温度和盐度等值线的抬升,并引起涡内温盐异常,在25~75m深度分别存在温度负异常的"冷核"结构和盐度正异常的"高盐核"结构;与气候态相比,涡旋内部温跃层深度变浅,厚度变小,强度变大;涡旋对上混合层的影响很小,没有造成明显的温盐异常;基于实测流场与由温盐诊断的斜压流场的共同数据可知,涡旋内部流场呈明显气旋式环流,涡中心流速接近0,边缘附近流速最大。
- 胡冬陈希李妍毛科峰张守业
- 关键词：中尺度涡
