LOESS客觀分析方案及其在中國近海的應用
發(fā)布時間:2020-04-17 03:19
【摘要】: 回顧和總結了客觀分析的概念發(fā)展,系統(tǒng)的介紹了客觀分析法的產生、發(fā)展,并結合1990年以來我國在物理海洋、氣象界的客觀分析成果,敘述了國內客觀分析方法的發(fā)展現狀。 以中國近海為例,詳細介紹了LOESS(Locally Weighted Regression)客觀分析方案的基本原理和應用步驟,包括網格的選取、局地加權最小二乘原理、權重的計算、障礙調整系統(tǒng)(BAR——Barrier Adjusted Relief)和底深調整系統(tǒng)(TAR——Topographic Adjusted Relief)、中國近海的分區(qū)和分區(qū)原則、水平搜索半徑和垂直搜索半徑的確定。 運用LOESS客觀分析方案,利用全國海洋綜合調查資料和WOD(World Ocean Database)資料,對中國近海的溫度場和鹽度場進行了客觀分析,將散布在空間和時間中的溫度和鹽度資料點插值到均一的網格中。在分析中充分考慮了中國近海海岸曲折復雜的特點和海底的地形變化特征,將BAR和TAR系統(tǒng)整合到四維插值系統(tǒng)中,使得資料點空間權重的計算更為合理。 文中展示了LOESS方法應用于中國近海區(qū)域的計算結果,包括12個月表層和30米層溫度平面圖、鹽度平面圖,此外,為了更好的體現出LOESS方法在垂向上和時間上的效果,還展示了12個月黃海36度溫度、鹽度斷面圖,126°E,23°N和124°E,36°N第210日的溫鹽剖面圖,123°E,35°N的表層溫鹽時間曲線,并結合中國近海不同區(qū)域、不同時間的溫鹽時-空結構,逐一對計算結果進行分析討論。LOESS方案的平面、斷面結果與普查資料、GDEM資料、Levitus資料的對比顯示,LOESS方案的結果比較準確的反映了中國近海四季的溫鹽結構。 計算結果顯示,LOESS客觀分析方案不僅考慮了空間因素(經度、緯度、深度),而且考慮了時間因素,能最大限度的減少某些月份資料不足對客觀分析造成的影響,客觀的反映出中國近海四季的溫度和鹽度的時間-空間結構。BAR系統(tǒng)將岸界、島嶼后面的資料點與網格點之間的距離調整為折線,使得客觀分析在中國近海海陸交錯的復雜區(qū)域變得合理而靈活。TAR系統(tǒng)則有效調整了在底
【圖文】:
圖 2.1:BAR 系統(tǒng)說明圖;(a)選取方框的區(qū)域為說明對象;(b)、(c)即方框區(qū)域放大圖。(2)區(qū)域的確定:在(1)中曾提到“把這個海區(qū)分為 A、B 兩個區(qū)域”,這是針對圖 2.1 方的區(qū)域來說的,如果針對的是整個中國近海,所分成的區(qū)域就不止 A、B 兩是很多個了。那么,如何才能合理的加以分區(qū)?分區(qū)的原則是什么呢?因為本客觀分析方案是在計算機上運行的,這就必須考慮到程序的運行效題。程序中進行判斷的次數越少,效率自然就越高。我們把中國近海人工分4 個區(qū)域(如圖 2.2 所示),區(qū)域的選取原則是盡量減少區(qū)域自身、區(qū)域和區(qū)需要進行判斷的次數。為了能清楚說明該原則,分成 3 種情況加以討論:情況 1:資料點和網格點在同一個區(qū)域內。在這種情況下,區(qū)域的選取原是盡量使資料點和網格點之間沒有障礙,如圖 2.2 中區(qū)域 3 的選取,只要資和網格點都在 3 區(qū)內,那么基本可以斷定資料點和網格點之間沒有障礙,距
如果資料點和網格點分處兩區(qū),則可以斷定資料點和網格點之間沒有障礙,距離是直線。②如圖2.2 中 2 區(qū)和 3 區(qū)的選取,如果資料點和網格點分處兩區(qū),則可以斷定資料點和
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:P731.11
本文編號:2630390
【圖文】:
圖 2.1:BAR 系統(tǒng)說明圖;(a)選取方框的區(qū)域為說明對象;(b)、(c)即方框區(qū)域放大圖。(2)區(qū)域的確定:在(1)中曾提到“把這個海區(qū)分為 A、B 兩個區(qū)域”,這是針對圖 2.1 方的區(qū)域來說的,如果針對的是整個中國近海,所分成的區(qū)域就不止 A、B 兩是很多個了。那么,如何才能合理的加以分區(qū)?分區(qū)的原則是什么呢?因為本客觀分析方案是在計算機上運行的,這就必須考慮到程序的運行效題。程序中進行判斷的次數越少,效率自然就越高。我們把中國近海人工分4 個區(qū)域(如圖 2.2 所示),區(qū)域的選取原則是盡量減少區(qū)域自身、區(qū)域和區(qū)需要進行判斷的次數。為了能清楚說明該原則,分成 3 種情況加以討論:情況 1:資料點和網格點在同一個區(qū)域內。在這種情況下,區(qū)域的選取原是盡量使資料點和網格點之間沒有障礙,如圖 2.2 中區(qū)域 3 的選取,只要資和網格點都在 3 區(qū)內,那么基本可以斷定資料點和網格點之間沒有障礙,距
如果資料點和網格點分處兩區(qū),則可以斷定資料點和網格點之間沒有障礙,距離是直線。②如圖2.2 中 2 區(qū)和 3 區(qū)的選取,如果資料點和網格點分處兩區(qū),則可以斷定資料點和
【學位授予單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:P731.11
【參考文獻】
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3 王躍山;客觀分析和四維同化——站在新世紀的回望(Ⅱ)客觀分析的主要方法(2)[J];氣象科技;2001年03期
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,本文編號:2630390
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