陈学恩
- 作品数：63 被引量：172H指数：9
- 供职机构：中国海洋大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 冬季舟山外海定点实测海流资料分析被引量：6
- 2013年
- 利用2009年12月6日至2010年1月5日在舟山海域获取的东海海域海床基定点(122.998°E,30.013°N)海流调查资料,应用调和分析与低通滤波方法,将海流分解为周期性的潮流分量与余流分量。对潮流的分布特征进行了分析,并构建了一个更加符合物理规律的局地坐标系,基于此坐标系着重分析了该海域余流的时间变化趋势和空间结构特征。分析结果表明,该站位垂向各层的潮流类型均为正规半日潮流,M2、S2分潮潮流椭圆长轴基本上呈南-北走向,各层表现出一定的旋转流特点,往复流特征并不显著。K1、O1分潮潮流椭圆主轴基本呈西北-东南走向,往复流特征显著。该站点的定常余流表现出明显的"上进下出"垂向空间结构。上层流速方向与中下层基本反向,明显呈现出两个不同流系的特征。统计结果显示,余流主轴呈西南-东北走向,大致与等深线走向一致。对逐时余流分析表明,该站点近表层余流以西南向为主,中下层水域则以东北向流动为主,应处于浙闽沿岸流与台湾暖流的交汇地带,西南向余流与浙闽沿岸流对应,而东北向余流则与台湾暖流对应。风对沿主轴方向余流的影响比垂直于主轴的余流显著。
- 费岳军史军强堵盘军陈学恩
- 关键词：舟山海域浮标海流
- 大西洋热盐环流年代际变化机制研究 Ⅱ.热盐环流年际和年代际变化机制研究被引量：2
- 2011年
- 基于德国Max-Planck气象研究所的最新大气海洋环流模式（ECHAM5/MPI-OM）,对控制试验（control run）下热盐环流（THC）年际及年代际变化进行了分析,揭示了年代际变率的产生机制。研究表明：（1）THC年际振荡的主导周期是4 a,年代际振荡的主导周期是24 a,THC的年代际振荡信号最强,是第一主成分。（2）THC的年代际振荡机制为：首先从大西洋径向翻转环流（MOC）强度最小开始,由于MOC强度处于较弱状态,从低纬度向高纬度输送的热量偏少,副极地海区海表温度出现负异常,持续5 a之后,北大西洋副极地海区海表温度达到最大负异常。此时副极地流环中心（北大西洋）的表层海水变冷,密度增加,海表面下降,产生从副极地流环边缘指向副极地流环的中心的压强梯度力,根据地转平衡关系,北大西洋副极地海区的上层海洋会出现一个气旋式的环流异常（副极地流环得到加强）,北大西洋暖流（NAC）同时得到加强。在副极地海区海表温度达到最大负异常的3 a之后,副极地流环和NAC达到最强。由此,作为NAC延伸的法鲁海峡入流水增强,更多的高盐法鲁海峡入流水进入格陵兰-冰岛-挪威海（GIN）海域,使GIN海域层结稳定性减弱。1 a后,GIN海域深层对流增强,格陵兰-苏格兰海脊溢流水增加。在GIN海域深层对流达到最强的3 a之后,MOC强度达到最大。整个状态翻转过程完成的时间大约为12 a,THC年代际振荡的整个周期大约是24 a。
- 牟林陈学恩宋军姜晓轶李欢李琰
- 关键词：热盐环流年代际变率北大西洋涛动
- 东海区风场降尺度模拟影响因子研究被引量：1
- 2017年
- 基于中尺度WRF模式,采用NCEP FNL最终分析资料作为初始场和侧边界条件,以2009年为例,对中国东海区风场进行了动力降尺度研究,旨在检验WRF模式长期积分的动力降尺度能力,并考察动力降尺度方法在东海区的适用情况,为东海区多年时间尺度的风场降尺度研究提供参考。结果表明,3种不同积分方式模拟的风场均能较好地描述东海区风场的季节变化,且整体在冬季的模拟,要优于夏季的模拟。5DAY试验模拟效果最优,其他两组试验稍差。说明每5 d更新一次初始场的积分方式能够最好地描述东海区风场。每10 d更新一次初始场比起1 a连续积分模拟效果并无优势,连续长期积分模拟虽会导致系统误差累积,但定期更新初始场的方法并不一定能有效改善东海区风场的模拟效果。对于加入谱逼近方案的3种积分方式模拟的风场,每10 d更新一次初始场的试验对加入谱逼近方案响应最为明显。但就总体试验效果,5DAYS试验模拟效果仍然是最好的。加入谱逼近方案使得1 a连续积分这种积分方式模拟效果变差。由此说明,加入谱逼近方案后,采用5 d更新一次初始场的方式驱动,每次积分时间较短,初始场的作用还较强,故其改善效果不如10 d更新一次初始场;对于1 a连续积分,谱逼近方案使得初始场的改变导致了连续积分的误差积累增大。
- 刘祥宇陈学恩张洪欣
- 关键词：WRF模式降尺度
- 东海区台风数值模拟研究
- 本文采用分辨率为1°×1°的NCEP 全球格点再分析资料,应用 WRF3.4 版模式研究了不同积云对流参数化方案以及边界层方案的参数化方案组合对东海区14 个台风路径与强度模拟的敏感性,并比...
- 刘祥陈学恩
- 关键词：WRF模式台风边界层方案
- 黑潮的涡分辨率数值模拟被引量：5
- 2009年
- 本文利用涡分辨率的HYCOM模式,以NCEP月平均再分析资料(1979—1993)为驱动场,并采用单向数值嵌套的方式对黑潮流域进行数值模拟,成功模拟了黑潮流域的高分辨率流场特征。模拟结果显示:黑潮路径符合前人对黑潮的认识;在地形和流量的共同作用下,黑潮对吕宋海峡的入侵呈现多平衡态的特征;日本以南的黑潮路径发生多种时间尺度的摆动(从季节内到年际)。黑潮在PN断面上流速跟同期观测十分相符,流轴集中在陆架破折处,季节变化较弱。台湾岛以东黑潮,东海黑潮以及吐噶喇海峡黑潮的流量符合对应时期观测,并且各自呈现出不同的变化特点。
- 赵健吴德星陈学恩牟林
- 关键词：黑潮HYCOM
- 台风外围下沉区大气波导成因的数值研究
- 受台风"鹿莎"影响,处在其西侧外围下沉区域的南京地区于2002年8月31日出现了一次大气波导过程,利用大气中尺度模式WRF对其成因进行了详细的数值研究。WRF数值模拟较好地再现了此次波导的演变过程,即波导在31日傍晚开始...
- 刘桂艳高山红王永明陈学恩
- 关键词：台风大气波导逆温湿度梯度
- 大西洋热盐环流年代际变化机制研究 Ⅲ.北大西洋海气要素对热盐环流年代际振荡的影响被引量：1
- 2011年
- 基于该系列文章前文研究中构建的海气耦合气候模式和所揭示的北大西洋热盐环流年代际振荡机制,针对海气要素对该振荡机制的影响问题进行了重点的探讨。为细致准确的研究北大西洋海洋要素同北大西洋热盐环流年代际振荡的关系,有针对性的定义了副极地海区表层密度指数和北大西洋暖流强度指数并对模式结果进行了全面分析。分析结果表明副极地海区表层密度变化领先大西洋径向翻转环流(MOC)变化7 a,北大西洋暖流的变化领先MOC变化4 a,格陵兰-苏格兰海脊溢流水强度(包括丹麦海峡溢流水和法鲁海峡溢流水,是北大西洋深层水的重要来源)的变化领先MOC的变化3 a;北大西洋大气要素变化对北大西洋热盐环流年代际振荡有非常重要的调制作用,当副极地流环和北大西洋暖流(NAC)达到最强的2 a之前,高纬度地区大气为气旋式环流异常,中纬度地区大气为反气旋式环流异常,海表热通量在大西洋副极地海区是负异常,这都有利于副极地流环和NAC的加强,更多高盐度的北大西洋水进入格陵兰-冰岛-挪威海(GIN)海域,由此可以导致GIN海域表层密度上升,使水体的层结稳定性减弱,有利于深层对流的发生,同时大气变化通过风应力旋度和海表热通量也直接影响GIN海域深层水的生成,进而导致格陵兰-苏格兰海脊溢流水的强度增加。
- 牟林陈学恩宋军李欢李琰姜晓轶李海陈幸荣
- 关键词：热盐环流年代际变率海气耦合模式
- 东海区台风模拟数值敏感性试验研究
- 2015年
- 采用分辨率为1(°)×1(°)的NCEP全球格点再分析资料,基于WRF模式结合典型台风个例,研究了不同积云对流参数化方案以及边界层方案的参数化方案组合对东海区14个台风的台风路径与强度模拟的敏感性,并比较分析了不同参数化方案组合对大尺度环流场以及潜热释放的影响。结果表明,虽然东海区台风路径模拟对于参数化方案组合的选择具有一定的"个例依赖性",即不同台风个例的最佳参数化方案组合有所变化,但综合来看,依然能够较为清晰地揭示KF积云对流方案与MYJ边界层方案的参数化方案组合模拟台风路径效果最佳。东海区台风强度模拟对于参数化方案组合的选择没有"个例依赖性"的特点。研究发现,KF积云对流方案与YSU边界层方案的参数化方案组合模拟台风强度效果最佳。通过对台风典型个例的研究发现,KF积云对流方案与MYJ边界层方案的参数化方案组合模拟大尺度环流场效果最佳。对于强度"迅速加强"的台风,KF积云对流方案与YSU边界层方案组合模拟更加准确,KF积云对流方案与MYJ边界层方案组合敏感性稍差;对于强度"逐渐加强"的台风,KF积云对流方案与YSU边界层方案组合则敏感性过强,致使台风强度偏低,误差增大。此时,KF积云对流方案与MYJ边界层方案组合模拟敏感性较好,强度模拟更加准确。
- 刘祥宇陈学恩
- 关键词：WRF模式台风边界层方案
- 2012—2013年冬季渤海海冰数值模拟研究
- 2021年
- 本文基于三维有限体积海洋模式FVCOM及其海冰模块,利用美国国家环境预报中心(NCEP)的逐时大气数据资料作为模式强迫场,以及通过调和优化后的WOA月平均气候态温盐场数据作为模式初始场,对2012年11月至2013年3月渤海海冰进行了数值模拟。通过对比数值模拟与实际海冰外缘线距离及海冰覆盖面积,模型能较好地模拟出整个渤海海域海冰的生消趋势与过程。渤海海冰密集度与厚度的时间空间分布特征具有较高的相似性与同步性:初冰时,辽东湾最先出现海冰;盛冰时,在辽东湾两者均达到最大;融冰时,海冰在莱州湾、渤海湾、辽东湾依次消失;在各个冰期,各个海湾湾顶的海冰密集度与厚度大于海湾整体水平。浮冰冰速与潮流流速、流向较为一致。在盛冰期,冰应力在辽东湾湾底东侧附近区域较大,最高能达到10000 N/m。通过敏感性实验,发现证实了气温是影响渤海海冰生消的关键因子,每当气温变化1℃,渤海日平均净热通量偏差可达10~20 w/m^(2)左右,各湾最大冰外缘线距离改变10~20 n mile,初冰日与终冰日也会有5 d左右前后变化;潮汐分潮振幅的改变对海冰整体分布影响不大,但对海冰的冰速影响较大,每当潮汐分潮振幅变化10%时,平均冰速将正相关变化0.016 m/s左右。
- 陈桐腾陈学恩
- 关键词：渤海海冰数值模拟
- 渤海和北黄海冬季盐度变化的年代际及年际特征分析被引量：7
- 2009年
- 在收集渤海和北黄海1950年代至今大量冬季实测盐度数据的基础上,对数据进行质量控制,经融合时空插值进行网格化,10 a平均得到5个年代(1950、1960、1970、1980和1990年代以后)平均状态下表层、10 m层和20 m层(近底层)的盐度分布,后利用融合时空插值与逐步订正相结合的方法得到逐年冬季盐度场。分析发现:(1)自1950年代至今,冬季渤海及北黄海盐度整体呈上升趋势,年均升幅达0.04 psu,升高最快的区域位于渤海湾,最大年均升幅为0.14 psu,北黄海高盐舌具有明显伸入渤海的特征。在所研究的近50 a里,北黄海32 psu等盐度线向西推进了约3个经度;(2)1960年代比较特殊,渤海各水层盐度与1950年代相比大幅降低,这可能与1960年代为多为湿年且黄河平均径流量增加有关,但北黄海32 psu等盐线依然明显伸向渤海方向;(3)从1980年代开始,渤海及北黄海盐度的空间分布形态与1950~1970年代相比,发生了较大变化,渤海中部盐度降低,渤海湾、辽东湾盐度高于渤海其它区域,水平盐度梯度减小,伸入渤海的高盐舌消失;(4)对渤海和北黄海各年冬季盐度作EOF分析,其中第1模态(方差贡献达87.01%)时间系数序列与黄河径流量的相关系数为-64.57%,渤海和北黄海盐度的变化与黄河径流量的变化存在较强的负相关。
- 吕翠兰鲍献文吴德星陈学恩于华明
- 关键词：盐度年代际变化年际变化
