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张学峰: 作品数：15 被引量：67H指数：6; 供职机构：国家海洋信息中心更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家科技支撑计划更多>>; 相关领域：天文地球轻工技术与工程化学工程环境科学与工程更多>>

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基于扩散滤波的多尺度三维变分研究被引量：5: 2011年; 将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布。将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR。海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息。; 李冬王喜冬张学峰吴新荣李威韩桂军; 关键词：三维变分数据同化各向异性

垂向混合参数化方案对模拟黄海夏季上层温度结构的影响研究被引量：1: 2014年; 采用POMgcs(Princeton Ocean Model with generalized coordinate system)和MITgcm(MIT General Circulation Model)两个海洋数值模式,研究了M-Y2.0、基于固壁近似假定的M-Y2.5、基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP 4种垂向混合参数化方案对模拟黄海夏季上层温度结构的影响。结果表明,M-Y2.0和基于固壁近似假定的M-Y2.5方案低估了黄海上层的湍动能,模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测相比均偏浅,不能够很好地重构黄海夏季温度的垂直结构。而基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP方案均可以增加海洋上层湍动能的输入量,模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测较为一致。故推测黄海夏季的上层结构是受波浪混合和流场剪切等物理机制共同调节的,若通过合理的垂向混合参数化方案将这些物理机制的作用加以体现,将会较真实地模拟和重构出黄海夏季海温上层结构。; 张学峰韩桂军王东晓李威刘克修马继瑞; 关键词：数值模拟波浪破碎

POM海洋模式的并行算法被引量：10: 2010年; POM模式目前尚无正式发布的并行版本。通过对POM串行程序的数据流向分析,讨论了POM模式并行化所涉及的关键算法和主要技术问题;并基于消息传递接口(MPI),研发了POM模式的并行版本。测试结果表明,POM并行软件效率较高,达到了业务化要求,业已应用于国家海洋信息中心的再分析业务化系统中。; 李冬刘璟韩桂军张学峰王喜冬; 关键词：POM模式 MPI

日本福岛核污染对中国和美国近海影响的集合统计预测被引量：1: 2013年; 利用1978～2011年的表面漂流浮标和由再分析流场模拟的拉格朗日示踪物,对日本福岛核污染影响中国和美国近海的可能时间和影响强度进行了集合统计预测研究.初步研究结果表明,在假定核污染物仅在海洋表层输运的前提下,示踪物会通过两个输运路径到达中国近海,即分别是黑潮回流和副热带环流,所需时间分别为1.5和3.5年;而示踪物到达美国近海的时间是4年.根据核污染物相对数浓度(单位面积示踪物的个数同初始时刻放射源处单位面积示踪物个数之比)及其半衰期,本研究给出了核污染物在上述相应时间尺度上对中国和美国近海的影响强度分布.例如,相对于日本福岛源地核污染物的影响强度初始水平,1.5年以后中国南海137Cs的影响强度为1%,4年后上升为3%;而由于强大的黑潮延伸体流系是核污染物的主要输运路径,受此影响,4年后美国近海137Cs的影响强度为4%.; 韩桂军李威付红丽张学峰王喜冬吴新荣张连新

人工神经网络在南海近海面气温反演中的应用研究被引量：4: 2012年; 基于人工神经网络方法,利用海面水温、海面风速以及海面气压反演南海近海面气温,采用的基础数据集是国际综合海洋-大气数据集(International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set,2.4 Release,ICOADS2.4)1981—2008年的观测资料,其中1981—2000年的观测资料用来建立模型,2001—2008年的观测资料用来进行模型检验。采用的人工神经网络方法是引入动量因子并采用批处理梯度下降法的BP(Back propagation)算法。试验结果表明,基于人工神经网络建立的近海面气温反演方法明显优于多元线性回归方法,尤其是在春季和冬季,海面水温、海面风速以及海面气压与近海面气温之间存在较强的非线性关系,人工神经网络的优势更加明显。总体而言,人工神经网络在各月的反演效果较均衡,均方根误差介于1.5—1.8℃之间,平均绝对误差为1.1—1.3℃。; 吴新荣韩桂军张学峰王喜冬; 关键词：人工神经网络 BP算法多元线性回归

中国海及邻近海域卫星观测资料同化试验被引量：4: 2010年; 利用1个基于POMgcs海洋模式和多重网格三维变分同化方法建立的中国海及邻近海域海面高与三维温盐流数值预报模型,通过一系列数值试验,研究了同化卫星测高和卫星遥感海面温度观测资料对该模型预报能力的影响。试验结果表明,同化卫星测高资料可明显改善海面高度与三维温度和盐度的分析预报效果,使1 200 m以上的温度预报误差减小0.16℃,并能有效提高对海洋中尺度现象的预报能力;同化卫星遥感海面温度对100 m以上的温度和盐度的预报效果有所改善,可使海面温度的预报误差减小10%。; 何忠杰韩桂军李威李冬张学峰王喜冬吴新荣; 关键词：数据同化卫星测高

台湾以东黑潮锋的中尺度过程研究(英文): 2011年; 采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡(暖涡),减弱(增强)台湾以东黑潮温度锋强度,减小(加大)锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1—2月台湾以东的一次黑潮锋面波动。锋面波动的波槽(波脊)到达时,该温度锋强度减弱(增强),宽度和厚度减小(增大)。使用诊断公式,初步分析了该锋面波动的能量来源,发现正压不稳定的贡献与斜压不稳定的贡献比K-H不稳定大1～2个数量级,而斜压不稳定的贡献约为正压不稳定的5倍,因此该锋面波动基本上由斜压不稳定性提供能量。; 王琦李威马继瑞韩桂军张学峰; 关键词：台湾以东

台湾以东黑潮锋的中尺度过程研究被引量：6: 2011年; 采用海洋再分析结果,研究了海洋涡旋和锋面波动对台湾以东黑潮锋的影响,结果表明,Rossby波第一斜压模态形成的冷涡（暖涡）,减弱（增强）台湾以东黑潮温度锋强度,减小（加大）锋的宽度。在再分析结果中,捕获到1991年1-2月台湾以东的一次黑潮锋面波动。锋面波动的波槽（波脊）到达时,该温度锋强度减弱（增强）,宽度和厚度减小（增大）。对前人的与线性基态方程相对应的锋面波动扰动态能量诊断方程进行了拓展,推导出与非线性基态方程相对应的扰动态能量诊断方程。之后,使用上述扰动态能量诊断方程,初步分析了该锋面波动的能量来源,发现正压不稳定的贡献与斜压不稳定的贡献比K-H不稳定大1~2个数量级,而斜压不稳定的贡献约为正压不稳定的5倍,因此该锋面波动基本上由斜压不稳定性提供能量。; 李威王琦马继瑞韩桂军张学峰; 关键词：台湾以东

台湾以东黑潮锋时空分布及形成机制研究(英文): 2011年; 海洋锋是重要的海洋现象,具有重要的研究意义。尽管台湾以东与黑潮之间表层无明显的锋区,但在水下却常年存在较强的海洋锋,这一现象的研究至今尚少见,本研究采用再分析手段,系统分析了温度锋时空变化规律及其形成变化机制。; 王琦李威马继瑞韩桂军张学峰王喜东; 关键词：台湾以东

同化海温观测数据研究波浪破碎对海洋上层结构的影响被引量：4: 2011年; 首先利用考虑波浪破碎效应的Mellor-Yamada 2.5阶湍流闭合方案,探讨了海表温度(SST)对波能因子α和Charnock数β的敏感性问题。然后采用变分数据同化途径,基于Papa海洋天气站(OWS Papa Station)的上层温度观测数据,对该参数化方案中的波能因子α和Charnock数β两个参数进行了最优估计。最优估计的结果表明,当α约为167、β约为4.1×105时,价值函数达到最小值。利用上述参数的最优估计进行海温的数值模拟,可以较好地反映出海表温度的日变化和月变化过程,模拟的上混合层的温度和深度也与观测较为一致。最后利用以上参数的最优估计结果对湍动能方程进行诊断计算,研究了波浪破碎对海洋上层湍能量收支的影响。; 张学峰韩桂军吴新荣李威王东晓; 关键词：同化波浪破碎

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