几种信号分解方法在海气通量涡相关法计算中的应用
发布时间：2021-04-23 12:53
海气通量是海气相互作用中的重要参数,在海洋、气候等研究中都有十分重要的作用,而涡相关法是精度最高的海气通量计算方法,它的结果往往被用于检验其它通量算法的准确性,因此确保其本身的科学性、准确性,意义十分重大。而海气通量涡相关法计算中截断时间尺度（Cutoff Time Scale,CTS）的确定又是重中之重,本文的研究正是围绕着时间尺度展开的。基于时长38天的铁塔观测资料和时长15天的浮标观测资料,分别将多尺度分解（Multi-Resolution Decomposition,MRD）、经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）以及小波分解（Wavelet Decomposition,WD）这三种信号处理方法应用到海气通量涡相关计算中。本文首先对MRD、EMD和WD这三种信号分解方法做了对比,结果显示,MRD的操作最为简单但是信号分离程度也最低,EMD的自主性最高,其信号分解能力相对MRD也所有提高,WD的信号分离程度最高,但前提是要设定合适的基小波和分解层数。本文还应用上述三种方法对CTS进行了估算,其均值分别为78.2秒（基于MRD估算）,纵向5...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 前言
1.1 选题依据及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 论文主要创新点
第2章 海气涡相关通量与截断时间尺度的估算方法
2.1 传统涡相关法
2.2 基于多尺度分解的涡相关通量计算方法
2.2.1 多尺度分解
2.2.2 计算过程
2.3 基于经验模态分解和小波分解的涡相关通量计算方法
2.3.1 经验模态分解和希尔伯特变换
2.3.2 小波分解
2.3.3 计算过程
2.4 本章小结
第3章 观测数据介绍
3.1 浮标观测数据
3.2 铁塔观测数据
3.3 本章小结
第4章 基于不同信号分解方法的估算结果
4.1 EC-M估算结果
4.2 EC-E和EC-W估算结果
4.3 不同方法的结果对比
4.3.1 通量结果对比
4.3.2 截断时间尺度对比
4.4 本章小结
第5章 截断时间尺度的影响因素
5.1 湍流特征量
5.2 湍流特征量和截断时间尺度之间的关系
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]海气界面动量通量算法的改进[J]. 王晨迪,费建芳,丁菊丽,胡瑞卿,周祖刚,田斌. 热带气象学报. 2017(05)
[2]北太平洋冬季年代际尺度海气相互作用[J]. 宋斌,智协飞,潘梦婷,侯美夷. 气象科学. 2017(02)
[3]气体交换速率和时间平均尺度对海-气碳通量估计的影响[J]. 宋朝阳,赵栋梁,张宇铭. 海洋学报(中文版). 2013(04)
[4]海气通量涡相关法计算中的时间尺度分析[J]. 黄艳松,宋金宝,范聪慧. 海洋科学. 2011(11)
[5]On Sea Surface Roughness Parameterization and Its Effect on Tropical Cyclone Structure and Intensity[J]. 曾智华,端义宏,陈联寿,高志球. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(02)
[6]海-气界面热通量算法的研究及在中国近海的应用[J]. 褚健婷,陈锦年,许兰英. 海洋与湖沼. 2006(06)
[7]中国近海海气界面热通量的反演[J]. 陈锦年,伍玉梅,何宜军. 海洋学报(中文版). 2006(04)
[8]南海西南季风爆发前后海-气通量交换系数研究[J]. 闫俊岳,唐志毅,姚华栋,李江龙,肖义国,陈弈德. 气象学报. 2006(03)
[9]南海夏季风爆发前后海-气界面热交换特征[J]. 蒋国荣,何金海,王东晓,张韧,阎俊岳,姚华栋. 气象学报. 2004(02)
[10]2002年南海季风建立及其雨带变化的天气学研究[J]. 闫俊岳,唐志毅,姚华栋,张秀芝,柳艳菊,李江龙. 气象学报. 2003(05)
博士论文
[1]海气通量的涡相关计算和参数化方法研究[D]. 王娟娟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[2]基于浮标观测资料的海气通量计算方法研究[D]. 黄艳松.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2011
本文编号：3155364
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 前言
1.1 选题依据及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 论文主要创新点
第2章 海气涡相关通量与截断时间尺度的估算方法
2.1 传统涡相关法
2.2 基于多尺度分解的涡相关通量计算方法
2.2.1 多尺度分解
2.2.2 计算过程
2.3 基于经验模态分解和小波分解的涡相关通量计算方法
2.3.1 经验模态分解和希尔伯特变换
2.3.2 小波分解
2.3.3 计算过程
2.4 本章小结
第3章 观测数据介绍
3.1 浮标观测数据
3.2 铁塔观测数据
3.3 本章小结
第4章 基于不同信号分解方法的估算结果
4.1 EC-M估算结果
4.2 EC-E和EC-W估算结果
4.3 不同方法的结果对比
4.3.1 通量结果对比
4.3.2 截断时间尺度对比
4.4 本章小结
第5章 截断时间尺度的影响因素
5.1 湍流特征量
5.2 湍流特征量和截断时间尺度之间的关系
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]海气界面动量通量算法的改进[J]. 王晨迪,费建芳,丁菊丽,胡瑞卿,周祖刚,田斌. 热带气象学报. 2017(05)
[2]北太平洋冬季年代际尺度海气相互作用[J]. 宋斌,智协飞,潘梦婷,侯美夷. 气象科学. 2017(02)
[3]气体交换速率和时间平均尺度对海-气碳通量估计的影响[J]. 宋朝阳,赵栋梁,张宇铭. 海洋学报(中文版). 2013(04)
[4]海气通量涡相关法计算中的时间尺度分析[J]. 黄艳松,宋金宝,范聪慧. 海洋科学. 2011(11)
[5]On Sea Surface Roughness Parameterization and Its Effect on Tropical Cyclone Structure and Intensity[J]. 曾智华,端义宏,陈联寿,高志球. Advances in Atmospheric Sciences. 2010(02)
[6]海-气界面热通量算法的研究及在中国近海的应用[J]. 褚健婷,陈锦年,许兰英. 海洋与湖沼. 2006(06)
[7]中国近海海气界面热通量的反演[J]. 陈锦年,伍玉梅,何宜军. 海洋学报(中文版). 2006(04)
[8]南海西南季风爆发前后海-气通量交换系数研究[J]. 闫俊岳,唐志毅,姚华栋,李江龙,肖义国,陈弈德. 气象学报. 2006(03)
[9]南海夏季风爆发前后海-气界面热交换特征[J]. 蒋国荣,何金海,王东晓,张韧,阎俊岳,姚华栋. 气象学报. 2004(02)
[10]2002年南海季风建立及其雨带变化的天气学研究[J]. 闫俊岳,唐志毅,姚华栋,张秀芝,柳艳菊,李江龙. 气象学报. 2003(05)
博士论文
[1]海气通量的涡相关计算和参数化方法研究[D]. 王娟娟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2013
[2]基于浮标观测资料的海气通量计算方法研究[D]. 黄艳松.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2011
本文编号：3155364
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