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专利号: 2025115755021
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,包括如下步骤:对于海表温度异常的涡旋区域,考虑扩散与阻尼作用进行平流过程模拟,考虑涡旋中心的上升与下沉流进行垂向运动过程模拟;

根据所述平流过程模拟和垂向运动过程模拟建立涡旋海表温度异常总体模拟模型,并进行参数反演,得到最优反演参数;

根据所述最优反演参数分别确定平流过程和垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常。

2.根据权利要求1所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,在海洋网格点 处,平流过程的涡旋海表温度异常 的模拟模型如下:;

其中, 为扩散系数,为阻尼系数, 为海洋网格点 处的涡旋背景温度场,和分别为东西和南北方向的流速,为Nabla算子,为时间;

在海洋网格点 处,垂向运动过程涡旋海表温度异常 的模拟模型如下:;

其中,反应垂向运动强度,反应影响范围, 为海洋网格点 处海面高度异常。

3.根据权利要求2所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,涡旋海表温度异常总体模拟模型 如下:;

其中, 为平流过程模型积分时间;通过参数反演寻找 、 、 、、的最优参数值。

4.根据权利要求3所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,通过数值优化方法求解代价函数得到 、 、 、、的最优参数值,代价函数为:;

其中, 为海洋网格点 处的海表温度异常观测值。

5.根据权利要求1所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,根据平流过程和垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常,分别计算平流过程引起的涡旋海表温度异常对涡旋海表温度异常的相对贡献,以及垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常对涡旋海表温度异常的相对贡献。

6.根据权利要求1所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法,其特征在于,平流过程引起的涡旋海表温度异常对涡旋海表温度异常的相对贡献为:;

垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常对涡旋海表温度异常的相对贡献为:;

其中, 为在海洋网格点 处,根据所述最优反演参数分别确定的平流过程引起的涡旋海表温度异常; 为海洋网格点 处,根据所述最优反演参数分别确定的垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常。

7.一种海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解系统,其特征在于,包括:动力过程分解模拟单元:对于海表温度异常的涡旋区域,考虑扩散与阻尼作用进行平流过程模拟,考虑涡旋中心的上升与下沉流进行垂向运动过程模拟;

总体模拟与参数反演单元:根据所述平流过程模拟和垂向运动过程模拟建立涡旋海表温度异常总体模拟模型,并进行参数反演,得到最优反演参数;

涡旋海表温度异常重构单元:根据所述最优反演参数分别确定平流过程和垂向运动过程引起的涡旋海表温度异常。

8.根据权利要求7所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解系统,其特征在于,在海洋网格点 处,平流过程的涡旋海表温度异常 的模拟模型如下:;

其中, 为扩散系数,为阻尼系数, 为海洋网格点 处的涡旋背景温度场,和分别为东西和南北方向的流速,为Nabla算子,为时间;

在海洋网格点 处,垂向运动过程涡旋海表温度异常 的模拟模型如下:;

其中,反应垂向运动强度,反应影响范围, 为海洋网格点 处海面高度异常;

涡旋海表温度异常总体模拟模型 如下:

其中, 为平流过程模型积分时间;通过参数反演寻找 、 、 、、的最优参数值。

9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1‑6任一项所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1‑6任一项所述的海洋涡旋海表温度异常的动力过程分解方法。