研究揭示Argo浮标轨迹反演大洋千米层流场时的误差

2021-12-30 20:09:54 文章来源:网络

由于走航ADCP、潜标观测成本高,观测样本较少,目前对大洋深层环流的刻画尚不清晰。Argo浮标具有被动漂流特**,其表层GPS位置信息常用来反演大洋表层和停留层漂移深度上(通常为1000米)的流速场,可作为大洋地形洋流观测、模式输出值的重要参考。基于Argo仿真模拟实验,**科学院南海海洋研究所热带海洋环境**重点实验室(LTO)研究员杜岩团队计算了利用Argo轨迹反演的大洋千米层(Argo停留深度)的流场,并将其与仿真实验的基准流场(ECCO2)对比,发现轨迹反演流场算法中普遍存在较为显著的误差。近日,相关研究成果发表在《物理海洋学杂志》(Journal of Physical Oceanography)上。

研究发现,Argo浮标轨迹反演大洋千米层流场时的误差来源于算法自身的局限**,海洋复杂的动力过程也在一定程度上影响反演结果。例如,海洋的垂向剪切会造成浮标在上浮/下潜阶段的位置偏移,使速度矢量的起始点产生偏差。较多研究如Park (2005)等对此误差做了分析验证。

该研究在此基础上将论证进一步量化,分析了热成风理论与螺旋效应会影响轨迹反演流场在低纬度海洋的准确**。具体表现为:在赤道海洋的垂向剪切使流速的估算值比真实值高估1至2 cm s-1,而在副热带垂向剪切会造成流场方向的偏差。此外,研究发现,Argo浮标在沿流线漂流时自身速率的变化在一定程度上影响反演的流速准确**。在这一过程中,海洋中尺度涡旋对浮标的漂流速率会产生加速作用,往往伴随大洋能量的逆向串级,即海洋中尺度过程加强或维持流轴结构。**终,在中尺度涡旋活跃的区域,如西边界流和南极绕极流区域,由浮标轨迹反演的流速场通常会存在不可忽略的误差,即估算的流场比真实值偏低。低估的振幅可能高达2 cm s-1,约占观测值的12%。该研究对于现有观测和模式中大洋千米层流场的评估和校正有一定的推动作用。

研究工作得到**自然科学基金和**重点基础研究发展计划等的支持。

Argo浮标一个完整工作循环漂流轨迹示意图。浮标海面关键位置为DS(下潜开始)、AE(上浮结束)以及相应GPS定位点为DS’、AE’;海面以下关键位置为DE(下潜结束)、DDS(深层下潜开始)、AS(上浮开始)

来源:**科学院南海海洋研究所

来源:中科院之声

文/李七月 图片有四川经济日报提供

“这款列车是为2022年北京冬奥会设计的智能高铁!”12月27日,在工业设计**品展的现场,由西南交通大学带来的京张高铁复兴号智能动车组,引起了广泛关注。据悉,工业设计**品展作为2021天府·宝岛工业设计大赛颁奖典礼暨设计品牌国际会议的重要子活动之一,集中展示了百余件此次大赛获奖作品和其他部分优秀工业设计作品。

西南交通大学带来的五组列车模型

走进展会现场,观众们首先被一字排开的五辆列车模型吸引了目光。它们是由西南交通大学带来的五种不同类别的列车组,其中**引人注目的要数“京张铁路冬奥会主题列车”。

“这款列车是****条采用北斗卫星导航系统并实现自动驾驶等功能的智能高铁。”西南交通大学人机环境系统设计研究所副所长王超说,作为2022年北京冬奥会联接“北京-张家口”的重要交通保障,该车型以我国自主研发设计的“复兴号”CR400BF型动车组为基础,运用了国际领先的智能技术,能够实现时速350公里的自动驾驶。

京张高铁复兴号智能动车组模型

高速意味着列车应具有优越的空气动力学**能。王超表示,列车模拟旗鱼外形,仿生设计出简洁饱满、生动流畅、技术**能出色的外观造型。同时,列车的车灯和侧窗设计成具有未来感的曲折带状,围绕整车的主特征线展开,丰富了前脸表情。为突出2022年冬奥会的冰雪主题,列车的涂装方案选用雪花图形结合蓝色渐变配银白底色,以多重飘带和颜色渐消的形式体现**京张悠远的文化**,并强化乘风破浪的速度感,也传达出大众对“瑞雪迎春”的**好期待。

行至另一个展台,一款名为“X光条纹相机”的设计作品引起了大家的好奇。此作品为何取名“条纹”?它应用在什么领域?该作品的设计师,四川省工程装备设计研究院设计总监刘瀚解答了疑问。

X光条纹相机

刘瀚介绍,该相机因其形成的图像酷似条纹而得名,是一款综合了电子光学、电子学、纤维光学以及半导体材料发展起来的新型光电仪器。主要用于观测微观超快现象,而对微观超快现象的研究对于自然科学、能源、材料、生物、光物理、光化学、激光技术、强光物理、高能物理等都具有重要的意义。

电磁屏蔽加固笔记本电脑

除了京张铁路冬奥会主题列车和X光条纹相机,另一款“明星”产品——电磁屏蔽加固笔记本电脑也赢得现场观众的点赞。据悉,该笔记本电脑是成都物语工业设计有限公司和联想合作设计完成的,目前已经伴随我国宇航员上了太空站,并多次出现在电视荧幕中。

值得一提的是,本次**品展采取线上线下相融合的方式举行,通过VR技术搭建线上展厅,让喜爱工业设计的爱好者足不出户就能“云”逛展。

来源:川观**

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