海洋中尺度涡动力演化数据产品的研究

发布时间：2021-03-04 06:11

　　中尺度涡广泛地存在于海洋中,并且不断地移动,对大洋环流、热量及粒子的输运、气候变化以及海洋生态等方面有着重要的影响。以往涡识别和追踪存在很多问题:涡识别不能将多核涡分割开,而是将其识别为一个;涡追踪忽略了涡的动态演化过程（合并、分裂）等,因此,很有必要研发一套完善的海洋中尺度涡识别和追踪动力学演化模型和数据产品。我们通过对以往涡识别方法的研究与分析,提出了一种新的分水岭策略分割海洋中尺度涡的方法,解决了多核涡的识别问题,分割策略可以将多核涡准确地分割开来,准确率高、识别效果非常好。在单核涡识别的基础上,提出了涡的系谱演化模型——GEM（Genealogical Evolution Model）。GEM是一种高效的海洋中尺度涡动力学追踪模型,GEM模型克服了以往涡追踪方法中存在的问题,可以区别不同的动力学过程,如涡的合并和分裂的动力学演化。首先,GEM模型采用了二维向量而不是标量来计算两个涡之间的相似度,有效地解决了以往涡追踪过程中“暂时性丢失”的问题。其次,为了更精确地描述了 GEM,我们采用父辈和子辈的角色来定义两个涡之间的关系,并建立逻辑关系分支。另外,我们采用了向前看（前瞻）的追... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

993年1月1日北太平洋海表高度图

?４３?６５??图２．１?１９９３年Ｉ月］日北太平洋海表高度图??２．?２单核涡识别??为了识别涡，基于海表高度数据我们对涡进行了以下定义：有且只有一个局??部极值点的闭合ＳＬＡ等值线环绕的单连通区域，我们将这种单核涡识别方法命??名为ＭＥＩ?（Ｍｏｎｏｎｕｃｌｅａｒ?Ｅｄｄｙ?Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）。润被定义为满足以下判据的连通区??域：??１．

涡距离比较近或者正在发生相互作用时。避免这个问题的一个简单方法是减少涡??外围ＳＬＡ廓线的数量，直到涡区域内只有一个极值点（Ｃｈａｉｇｎｅａｕｅｔａｌ．，２０１１），??如图２．３ａ所示，然而对于距离比较近的两个气旋涡Ｃｌ和Ｃ２，减少外围ＳＬＡ廓??线的数量会导致漩涡的面积和幅度明显偏小偏弱。例如，识别得到的涡的振幅只??有大约２－３厘米（Ｃｈａｉｇｎｅａｕ?ｅｔ?ａｌ．，２００８），而在其他涡识别中它们的振幅可能在??２０到３０〇１１之间（０＾吐〇１＾１＆１．，２０１１；？１１６１３１．，２０１０）。??：?ｈ＝＝０??－１２：?Ａ??，?Ｃ２??（ａ）?－５?０?—＾?５??；?ｈｒ＿〇???‘?………??＼ｂｘ；／??－１２?－??Ｃ２??（ｂ）?－５?０ｘ５??图２．３?（ａ）未使用涡分割策略的涡识别；（ｂ）使用分割策略的单核涡??解决多核涡识别问题的最好方法是直接分裂多核涡，如图２．３ｂ所示，这种??分裂不容易实现，Ｃｈｅｌｔｏｎｅｔａｌ．?（２０１１）曾尝试用各种方法分裂多核涡，通过算??法的连续使用分开或者分裂多核涡，这种分裂通常导致不希望出现的追踪涡的特??性

【参考文献】：
期刊论文
[1]海洋中尺度涡旋源汇空间分布特征研究[J]. 徐驰,陈桂英,尚晓东,黄瑞新.  热带海洋学报. 2013(02)
[2]基于卫星高度计观测的全球中尺度涡的分布和传播特征[J]. 程旭华,齐义泉.  海洋科学进展. 2008(04)



本文编号：3062703