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题名基于客观λ_(2)方法的海洋三维涡旋核心线提取
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作者
田丰林
李博涵
田万林
唐蓦然
马颖
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机构
自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室
中国海洋大学信息科学与工程学部
崂山实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室
深圳市海洋发展研究促进中心
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出处
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期151-161,共11页
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基金
自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室开放基金资助课题(KF-2020-05-085)
青岛海洋科学与技术试点国家实验室“十四五”重大项目“基于人工智能的孪生海洋关键技术与应用示范”(LSKJ202204303)
中欧龙计划5科技合作项目(58393)。
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文摘
涡旋核心线是海洋中尺度涡旋结构的重要组成要素,涡旋核心线提取和可视化对于切入中尺度涡三维结构研究、开展海洋垂直物质能量运输分析具有重要意义。本文基于客观参考框架和λ_(2)准则,提出了使用客观化的流场参数得到λ_(2)区域,并提取其山谷线作为涡旋核心线的方法,实现了对海洋三维结构中尺度涡旋核心线的提取和可视化。首先,引入了最优局部参考系,使得速度、速度梯度等测度成为在变化的参考系下保持不变的客观量,提升了在海洋科学实践中的可靠性和实用性;其次,针对含有垂向速度的海洋三维流场数据,计算其空间雅可比矩阵,展示了涡旋核心区域的三维结构,实现了海洋涡旋研究从二维到三维的提升;最后,分别在多个半径大小播撒流线种子点,分析不同旋转方向的涡旋,对已提取的涡旋核心线实验结果进行验证,证明了客观λ_(2)海洋三维涡旋核心线提取方法的有效性及可行性。
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关键词
海洋流场
涡旋核心线
客观性
三维结构
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Keywords
ocean flow field
vortex coreline
objectivity
three-dimensional structure
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分类号
P736.22
[天文地球—海洋地质]
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