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王晓宇: 作品数：10 被引量：38H指数：4; 供职机构：中国海洋大学海洋环境学院物理海洋重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金全球变化研究国家重大科学研究计划山东省自然科学基金更多>>; 相关领域：天文地球生物学机械工程更多>>

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基于海气耦合浮标分析北欧海夏季海气热通量及其对ERA-Interim/OAFlux的评估被引量：2: 2018年; 基于2012年我国首次在北欧海进行了23 d连续的现场浮标观测的海表面空气温度、湿度、风速和海表皮温等观测资料,利用COARE 3.5块体算法计算得到海气界面湍流热通量,感热通量为9.34 W/m^2,潜热通量为31.55 W/m^2(海洋向大气为正)。ERA-Interim和OAFlux是国际通用的海洋气象数据集,将浮标观测结果与两类数据集进行了对比分析和验证。结果显示:北欧海暖流区夏季海气温差对于海气界面的感热输送起到主要影响作用,而在中低风速(<10 m/s)的情况下对潜热输送起主导作用的是海气间的湿度差。在夏季北欧海暖流区域内ERA-Interim和OAFlux相对于使用COARE计算的浮标感热通量分别偏高和偏低12.58%与26.33%,造成差异的主要因素是两个数据集对海表皮温和海表气温的估算误差;ERA-Interim和OAFlux对潜热通量分别偏高17.54%和7.76%,造成差异的原因是对海表空气湿度的估算误差。; 刘喻道高郭平赵进平矫玉田王晓宇; 关键词：热通量 COARE ERA-INTERIM

北欧海海水可培养细菌多样性被引量：4: 2017年; 【目的】为了解北欧海表层海水可培养细菌多样性与所在水文环境的关系。【方法】利用2216E、R2A和海水培养基对该海域暖流区、寒流区、海盆区及交汇区等多个区域不同站位的表层海水样品中的可培养细菌进行分离培养,通过16S r RNA基因测序对分离的菌株进行分类鉴定,并构建系统发育树进行系统发育分析。【结果】从北欧海表层海水中共分离到407株细菌,通过RFLP分析选取其中154株进行测序,结果表明此154株细菌分属于3个门,18个属,27个种。3个门包括变形菌门、厚壁菌门和放线菌门,优势属为假交替单胞菌属、嗜冷杆菌属等,优势种为食琼脂假交替单胞菌、海雪嗜冷杆菌等,并分离到闪烁交替单胞菌等多株嗜冷菌。比较不同区域的微生物多样性可以看出,γ-变形菌纲的细菌在各个区域均占较高比例。交汇区的细菌多样性最高,分离到了10个不同属的细菌,而海盆区细菌多样性最低,只分离到了4种。除了海盆区外,其他3个区域的样品中都分离到了特有的类群。【结论】从以上结果可以看出,北欧海域有较为丰富的微生物资源,且交汇区微生物多样性较其他区域高。; 商丽史晓翀王晓宇张晓华; 关键词：可培养细菌多样性水文环境

Polar WRF模式海冰密集度方案对北极海雾模拟效果的个例研究被引量：4: 2019年; 全球变暖的背景下,北极航线的常规通航甚至商业运营有望实现,而海雾会严重影响航道上船只的航行安全。海冰的存在使海气之间相互作用变得更为复杂,是研究北极海雾不可忽略的因素。船载观测发现,与中纬度常见平流冷却雾形成时气温下降速度往往超过海水降温速度不同,北极海雾发生时海冰的存在还会使海水降温速度超过空气降温速度。然而目前海冰分布是否会影响模式模拟海雾的准确性还不得而知,因此本文利用Polar WRF(Polar Weather Research and Forecasting)模式模拟了中国第七次北极考察中观测到的一次海雾过程,并进行海冰密集度敏感性试验。通过与船载观测和欧洲中期天气预报中心再分析数据比对发现,在低浮冰区内(海冰密集度小于50%)考虑海冰分布时可以更加准确地刻画潜热通量与水汽通量,模拟出与观测事实相符的表层空气降温与增湿过程以及相对湿度的变化,因此能够更好地刻画海雾的三维结构及其生消演变。; 宋姝彤衣立张苏平张苏平刘一林王晓宇; 关键词：潜热通量水汽通量

2012年夏季挪威海和格陵兰海水文特征分析被引量：4: 2015年; 利用2012年夏季在北欧海（挪威海和格陵兰海）的水文考察数据,对调查区域内海洋水团性质和分布进行了分析,并对北欧海冷却对流的发展加深过程进行了研究。在上层,从东侧暖而咸的大西洋水跨越锋区至西侧低温低盐的格陵兰海盆上层水体,温度和盐度的变化分别可以达到8℃和0.4 psu。中层与深层水体的性质则相对均匀和稳定,3个海盆内从浅至深依次分布着北极中层水、海盆深层水、北极深层水以及海盆底层水。格陵兰海盆中深层水体在3500 m深度上位温约为-0.97℃,相比较1970s观测到的-1.30℃,升温幅度超过了0.3℃,表明海盆深层存储的热量显著增加。在只考虑局地表面冷却的简化条件下,当前格陵兰海内部通过冷却对流混合至季节性跃层下界需要向大气释放0.9×10^9-1.2×10^9J的热量,这一过程至少需要2个月的时间而不利于对流向深层的发展。大量的热量被存储于北欧海深海盆中使得北欧海已经成为北半球高纬海域的热量存储器,对当前北极气候变化的影响有待深入研究。; 王晓宇赵进平李涛钟文理矫玉田

投弃式雾能见度剖面仪的设计原理与应用: 2024年; 精准观测大气能见度是研究雾的重要基础,我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重,无法由探空气球携带升空;由于观测手段的限制,迄今对雾的垂向结构研究很少,本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。为获取大气的垂向衰减系数,研制了一种体积小、重量轻、传输距离远的投弃式微型辐照度计,由探空气球携带升空,实现雾能见度的垂向剖面探测,我们将该仪器系统命名为“投弃式雾能见度剖面仪”。投弃式雾能见度剖面仪既能实现对大气辐照度的精确测量,又具有重量轻、造价低的特点,成为探测雾能见度垂向特征的一种新手段。本文还提出精确测量大气辐照度所涉及的两个创新性算法——谱辐照度的反演算法和仪器摆动的校正算法。在此基础上利用获取的太阳辐射在垂向的漫衰减系数,成功反演出雾能见度的垂向分布。实际观测结果表明,雾在垂直方向上有丰富的信息,也有空间上的明显差异,需要深入研究。雾能见度剖面仪可为深入研究雾的垂向结构提供宝贵数据,有重要的应用价值。; 赵进平陈萍刘一林陈显尧门雅彬徐俊臣衣立李涛王晓宇栾亮高琳; 关键词：垂向结构辐照度多光谱

西北冰洋大西洋水与太平洋冬季水在波弗特流涡变化背景下的调整与响应: 2024年; 大西洋水是北冰洋内部最重要的储热层,而西北冰洋楚科奇边陲区域是大西洋水进入加拿大海盆的关键海域,研究大西洋水在楚科奇边陲区域的变化能深入揭示大西洋水对北冰洋的影响。本文收集整理并校正1999-2021年的大量历史水文数据,探讨了近年来在波弗特流涡加强和摆动背景下,大西洋水、太平洋冬季水和双扩散阶梯结构在西北冰洋楚科奇边陲区域的时空变化。结果表明,在研究时段内楚科奇边陲区域出现了3次大西洋水暖异常信号,出现时间分别在2000年、 2012年和2018年,异常暖水核心处的位温均超过1℃。太平洋冬季水核心和大西洋水核心间垂向平均热含量在楚科奇边陲区域中部和东部显著升高,主要归因于太平洋冬季水核心位温的增高。太平洋冬季水核心深度对波弗特流涡变化的响应相比大西洋水更显著。太平洋冬季水核心位温与大西洋水核心位温的联动变化调制着双扩散阶梯结构的变化。加拿大海盆内的双扩散阶梯结构呈现出从大阶梯结构向小阶梯结构过渡、直至大范围消亡的演变。该过程的主要调控机制为大西洋水核心位温的降低以及其上界面层化的增强抑制了垂向混合。; 龚亚平钟文理王晓宇李涛赵进平兰友文

基于Icepack海冰柱模式的融池反照率模拟研究被引量：1: 2021年; 基于Icepack一维海冰柱模式,以2014年中国第6次北极科学考察长期冰站ICE06的3个融池的辐射参量和气象参量的连续观测作为大气强迫数据,对融池反照率及相关参量进行了模拟。本文引入观测的融池深度及海冰厚度作为初始条件,通过考虑融池覆盖率的作用,改进了平整冰融池参数化方案中海冰干舷的计算,修正了冰上可允许的最大融池深度,成功实现了对融池参数变化的模拟;同时,还修正了入射辐射分量比例系数与对应反照率分量权重系数不一致的问题。标准试验中,模拟的3个融池的反照率与观测结果之间的平均误差分别为0.01、0.05和0.13;入射辐射比例的敏感性试验结果表明,当可见光辐射比例增大8%时,融池反照率的模拟结果增大了6%~8%;融池表面再冻结试验的结果显示,当再冻结冰层厚度小于2 cm时,模拟冰面反照率的增加不足0.006,由此引起的表面能量收支减少了约1.1 W/m^(2)。本文研究指出,准确的入射辐射比例对于改善北极海冰反照率模拟是必要的;并指出目前模式仍存在融池表面再冻结参数化、热收支计算、表面吹雪效应等有待解决的问题。; 曹淑涛苏洁苏洁钟文理王晓宇王晓宇; 关键词：反照率

基于无人机观测的北极冰面融池及冰面粗糙度信息提取方法研究被引量：12: 2017年; 北极冰面融池对于研究北极海冰质量平衡、海洋混合层热收支和盐量收支等具有重要意义。为了获得准确的融池覆盖率,本研究提出了一种利用无人机进行北极海冰融池及冰面粗糙度信息提取的方法。在第7次中国北极科学考察期间,利用无人机获取加拿大海盆周边浮冰区冰面航拍影像,针对海冰航拍图像特殊性改进了基于暗原色先验的图像去雾算法,对拼接后的航拍图像进行融池识别,计算得到航拍区域的融池覆盖率。同时利用航拍影像三维建模得到海冰表面相对高程和冰面粗糙度,继而对融池覆盖率和海冰表面粗糙度分布规律进行研究。结果表明,在本次航拍区域,海冰粗糙度大的区域具有更多小面积的融池,而融透的、面积大的融池多出现在粗糙度小的平整冰区。; 王明锋苏洁李涛李涛季青王晓宇林龙季青; 关键词：无人机去雾算法

一次北极地区低云转化为海雾的观测研究: 2024年; 2016年8月11日,中国第七次北极科学考察在82.75°N,163.25°W附近观测到一次海雾过程。本文利用船载观测数据和浮冰站通量系统观测数据,结合再分析资料,对海雾的形成机理进行研究。结果表明,冷高压系统在冰面的加强,增强了下沉运动,使逆温层高度明显降低。伴随低云云底高度下降,冰面能见度下降至不足1 km。在低云下降过程中,冰面气象要素表现为增湿和降温的特征。冷平流和冰面的冷却作用导致气温下降,高低压之间的偏南气流将楚科奇海的水汽输送到密集浮冰区,为海雾提供了充足的水汽。冰面的升华和蒸发作用一方面对底层大气水汽增加有贡献,另一方面使冰面失去潜热导致冰面温度下降。; 焦瀚沈辉衣立张苏平王晓宇张苏平; 关键词：低云

北白令海夏季冷水团的分布及其年际变化研究被引量：11: 2011年; 利用1982—2008年间的高分辨率CTD数据,对夏季位于北白令海陆架底层的冷水团性质及其多年变化进行了研究。结果表明,依据该区域水体在温盐性质上的差异可以分为4类:陆架冷水团(BSW_C),白令海陆坡流水(BSCW),混合变性水(MW),陆架表层暖水(BSW_S)。以-1℃,2℃和4℃温度等值线指示水团边界,清楚地将这4种水体区分开来。夏季温度在-1℃以下的冷水团通常位于61.5°N以北和深度不超过70 m的陆架底层。部分年份在冷水团的南部会出现"冷中间层"的现象,其原因与陆架水和陆坡流水的相互作用过程有关。据现有数据我们定义了"边缘最低温度"和"核心最低温度"两个指标对冷水团的年际变化进行了研究。北白令海陆架的夏季底层冷水的核心最低温度的多年平均值是-1.61℃,与海水平均冰点温度相差0.2℃,表明夏季冷水团中心仍保留了冬季水的低温特征。1989,1994,2002,2003,2004和2005年冷水团势力分布范围相对于多年平均水平要弱一些,为"暖相年",而最近十年夏季底层水的这种冷暖相位的变化在整个白令海陆架上具有一致的变化趋势。; 王晓宇赵进平; 关键词：白令海

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