海洋环流模式

摘要： 海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段。随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高。为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究。首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析;随后,针对热点函数,开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展。结果显示:经过以上优化步骤,在不增加任何硬件成本的前提下,模式整体性能可提升31%,且在多进程下表现出了较好的负载均衡性。这表明,本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法。在此基础上,进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题,如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等,开展了分析和讨论,为未来模式的设计和改进提供了参考和建议。

摘要： 海洋数值模式是精准海洋环境预报的核心手段.随着计算分辨率的不断提高,海洋数值模式对计算性能的要求也越来越高.为了提高模式计算性能,充分发挥现代计算机的特点,选取海洋环流模式NEMO开展了代码现代化优化方案在海洋环流模式中的应用研究.首先使用Intel性能分析工具对模式的计算性能进行了分析;随后,针对热点函数,开展了编译选项优化、标量串行代码优化、SIMD优化、内存带宽优化以及多进程扩展.结果显示:经过以上优化步骤,在不增加任何硬件成本的前提下,模式整体性能可提升31％,且在多进程下表现出了较好的负载均衡性.这表明,本研究采用的优化策略是一种切实可行的方法.在此基础上,进一步对代码现代化过程中出现的显著影响计算效率的问题,如大量指针的使用阻止矢量化、循环嵌套过多、内存带宽占用过高等,开展了分析和讨论,为未来模式的设计和改进提供了参考和建议.

摘要： 【目的】为了加速海洋环流模式LICOM的积分计算,降低因分辨率的提升而带来的运行成本,本文设计并实现了基于CUDA C的GPU加速版本。【方法】本文基于目前最新的LICOM3版本,在分析LICOM海洋网格块的并行算法的基础上,结合使用CUDA线程并行计算海洋网格点,将LICOM主要计算程序移植到GPU平台上,并从数据传输和设备内存的使用两个方面进行优化。【结果】实验表明,GPU版本模拟结果的与原CPU版本基本一致。与使用相同数量的Intel Xeon E5-2680 V2 CPU相比,使用2至16块NVIDIA K20 GPU单个模式天加速了9.31到1.27倍。【局限】由于LICOM3计算的边界同步通信比较多,限制了程序的可扩展性,未来需要通过边界通信优化和算法优化来提高模式的可扩展性。【结论】本文对LICOM3程序进行了GPU版本的实现和优化,取得了一定的加速效果并保持较好的扩展性,为今后面向更大规模计算的海洋环流模式发展提供了经验和参考。

摘要： [目的]为了加速海洋环流模式LICOM的积分计算,降低因分辨率的提升而带来的运行成本,本文设计并实现了基于CUDA C的GPU加速版本.[方法]本文基于目前最新的LICOM3版本,在分析LICOM海洋网格块的并行算法的基础上,结合使用CUDA线程并行计算海洋网格点,将LICOM主要计算程序移植到GPU平台上,并从数据传输和设备内存的使用两个方面进行优化.[结果]实验表明,GPU版本模拟结果的与原CPU版本基本一致.与使用相同数量的Intel Xeon E5-2680 V2 CPU相比,使用2至16块NVIDIA K20 GPU单个模式天加速了9.31到1.27倍.[局限]由于LICOM3计算的边界同步通信比较多,限制了程序的可扩展性,未来需要通过边界通信优化和算法优化来提高模式的可扩展性.[结论]本文对LICOM3程序进行了GPU版本的实现和优化,取得了一定的加速效果并保持较好的扩展性,为今后面向更大规模计算的海洋环流模式发展提供了经验和参考.

摘要： 参照Griffies et a1.(2009)提出的海洋—海冰耦合模式参考试验(Coordinated Ocean-ice Reference Experiments,COREs),设计了一个800年积分的数值试验,对一个质量严格守恒的压力坐标海洋环流模式(Pressure Coordinate Ocean Model,PCOM1.0)的基本模拟性能进行了评估,并与观测资料和再分析资料进行了对比.结果表明,PCOM1.0模拟的温盐场和基本流场与COREs模式的模拟水平基本接近.其中,模拟的大西洋经向翻转流在45°N附近达到18 Sv(1 Sv=106 m3 S-1),与观测估计值接近;对海表面温度的模拟误差主要集中在北太平洋黑潮区和北大西洋湾流区等中高纬度急流区;模拟的热带太平洋温跃层过于深厚;模拟的经德雷克海峡的体积输送达130 Sv,比大部分COREs模式及再分析资料都更接近于观测估计值.

摘要： 使用中国科学院大气物理研究所研制的全球海洋环流模式(LASG/IAP Climate system Ocean Model,LICOM),通过设计三个试验,即以德国马克斯—普朗克气象研究所整理的海洋模式比较计划(OMIP)资料和美国国家海洋资料中心(NODC)发布的《世界海洋图集2009》 (WOA09)资料为强迫场的试验W,用美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合推出的NCEP/NCAR再分析资料(简称NCEP资料)中的风应力资料代替试验W中的风应力资料的试验M,以及用NCEP资料中的热力强迫代替试验M中的热力强迫资料的试验N,来研究不同的热力和动力强迫场对模式的影响.三个试验的模拟结果均模拟出了水团和流场的分布型和极值区.从三个试验的结果对比可以看出,NCEP资料较弱的风应力使得试验M环流场明显偏弱,减弱了大洋内部的温盐输送,加大了深海温盐模拟结果与观测资料的偏差,但对原模式过强的南极中层水的输送有所改善.NCEP的短波辐射通量和非短波热通量弱于OMIP,且在两极区域NCEP资料的海表温度比WOA09资料最多低4°C以上.试验N的模拟结果改善了南大洋60°S以南海区试验W模拟的海表温度偏高问题,减小了北冰洋部分海域以及副热带大洋东部海表温度的偏差.此外,试验N高纬度较低的海表温度增强了北大西洋深水以及南极底层水的输送,因而改善了深海的温盐模拟结果.三个试验在一些关键海区得到的经向热输送在观测估计及前人模拟结果的范围中,总体上试验M的输送最弱.综合三个试验的模拟结果,可以认为OMIP风应力资料和NCEP海表温度资料更适合作为LICOM模式的强迫场.

摘要： 本文选用中国科学院大气物理研究所全球海洋模式（LICOM），对中尺度涡旋参数化方案（GM90方案）中等密度扩散系数和等密度面厚度扩散系数（统称为涡旋扩散系数 Aρ）对物理场及 CFC-11（一氟三氯甲烷）分布的影响进行了研究。本文做了两个试验，即涡旋扩散系数采用常系数方式（对照试验）和采用在非绝热层以下Aρ随海洋浮力频率垂直变化的参数化方案（浮力试验）。模拟结果表明，依浮力频率垂直变化的方案对模式物理场的模拟能力有一定程度的提升，如南极绕极流的输送强度比常系数方案增大了约20%～30%，与观测事实更接近；浮力试验对对照试验中过强的南极中层水有一定的削弱作用，使得模式对南大洋高纬次表层位密度的模拟有一定的改善。稍有不足的是，浮力试验对南极底层水也有一定的削弱，使得2000～3000 m 深度位密度模拟较常系数方案偏低。通过对CFC-11分布、存储以及输送的研究发现，次网格参数取值的不同对南大洋CFC-11模拟情况有较大影响。浮力试验加大了南北高纬CFC-11海表的吸收通量，对南极大陆周边海域向南大洋主储藏区（34°S～60°S）的CFC-11输送能力有一定的增强，使得南大洋对CFC-11储藏量增大，大部分海区与观测资料更接近。通过CFC-11断面分析，浮力试验对南大洋上层海洋位密度模拟的改善使得CFC-11垂直结构与观测更接近。%The global ocean model, LICOM, developed by the Institute of Atmospheric Physics of the Chinese Academy of Sciences, was used to study the influences of both the isopycnal diffusivity and the thickness diffusivity (collectively called eddy diffusion coefficients) in the parameterization of mesoscale tracer transports (GM90 scheme) on the physical fields and CFC-11 distribution characteristics. Two numerical experiments were designed, including a run called CONTROL in which the eddy diffusion coefficients were spatially constant, and the other called BUOYANCY in which the eddy diffusion coefficient (Aρ) varied in the vertical direction along with the ocean buoyancy frequency below the diabatic layer depth. The simulation results showed that the simulation ability of the physical field was improved to a certain degree in the mixing scheme with the buoyancy frequency-dependent eddy diffusion coefficients. For example, compared to the mixing scheme with constant eddy diffusion coefficients (CONTROL), the Antarctic circumpolar current transport strength in BUOYANCY was increased by about 20%–30%, which was closer to the observations. Relatively strong Antarctic Intermediate Water from CONTROL was reduced in BUOYANCY, resulting in improvement of the simulation of subsurface potential density in the high-latitude region of the Southern Ocean. Nevertheless, a deficiency in BUOYANCY was that the strength of Antarctic Bottom Water was weakened, leading to the potential density in the region of 2000–3000 m depth in BUOYANCY being lower than that in CONTROL. Through analysis of the distribution, storage and transport of CFC-11, it was found that the different values of subgrid parameters had a relatively large influence on the simulation of the CFC-11 in the Southern Ocean. Specifically, compared to CONTROL, more CFC-11 was taken up in the high-latitude region, and transported from the region near the Antarctic continent to the Southern Ocean’s main storage area (34°S–60°S), leading to the increase in CFC-11 inventory in the Southern Ocean in BUOYANCY, which was closer to the observations in most areas. In addition, it was found from the analysis of CFC-11 distributions in the given section that a certain improvement of the simulation of potential density in the upper layers of the Southern Ocean in BUOYANCY made the vertical structure of CFC-11 closer to the observation, relative to that in CONTROL.

摘要： 将时间滑动相关方法STC(sliding temporal correlation)用于研究混沌系统和海洋环流模式的可信计算时间RCT (reliable computation time),Lorenz混沌系统的数值试验表明用STC求得的可预报时间和可信计算时间,与使用传统误差限方法所得结果一致,证明了其有效性.对海洋环流模式LICOM和NEMO的研究发现:1.当海洋模式以非耦合的方式运行时,试验的结果表明其海表温度SST的可信计算时间较长,平均达到6个月以上,这主要是由于海洋模式的运行过程中,采用恢复性边界条件使模拟结果不会太过偏离观测值.对于强迫场从1月开始的试验,LICOM模式的SST可信计算时间在赤道东太平洋和西北太平洋地区存在RCT低值区,其数值不超过2个月.而NEMO模式在赤道太平洋地区全是RCT高值区,NEMO模式的RCT低值区域出现在赤道外的太平洋和大西洋中纬度地区,强迫场从7月开始的试验,RCT纬向平均分布与1月有相反的形式.2.海洋模式以耦合方式运行时,由于去掉了恢复边界条件作用,海洋模式预报的SST可信计算时间明显减小,年平均RCT为1个月左右.按季节平均得到的RCT变化不大,在30～40天之间,RCT的大值区春季位于南半球,而秋季位于北半球,可达2个月以上.耦合模式中所模拟的500 hPa高度场的RCT与单独运行的大气模式所得结果相差不大,仍在2周以内.3.无论是按季节平均还是按海区平均所得到的RCT分布,都在30～60天左右,只有极少数区域在特定季节可以达到80天以上,这说明在海气耦合模式中,由于计算不确定造成的可预报上限一般不超过2～3个月,这比使用资料分析得到可预报期限短很多,因此根据木桶原理,RCT可能是制约海气耦合模式SST预报能力的一个重要因素.

摘要： 基于中国自行研制的超大规模并行计算机神威蓝光平台，对海洋环流模式POP进行移植和进一步优化，并进行模式和机器的并行测试。测试结果表明：0．1度分辨率在5000核以内达到了线性加速比，随着使用线程数目的增多，虽然加速比依然增加，但是加速效率在降低，当线程数目达到24000的时候加速比出现降低，加速效率只有12．6％；0．05度分辨率可在12000核以内达到了线性加速比，同样随着线程数目的增多加速在增多但加速效率在降低，当线程数目达到32000的时候加速比出现降低，加速效率只有25．7％。经过优化后的海洋环流模式POP在神威蓝光并行计算机系统上具有良好的兼容性，并行效率较高，而且具有很强的可扩展性，可用来开展超大规模的并行计算。对测试结果的进一步分析发现，发展并行性良好的线性方程组求解方案、快速高效的计算网络协议等问题是未来发展高分辨率模式中需解决的问题。%SW supercomputer,which is a super large scale parallel computer developed solely by China,is ported for ocean circulation mode POP and further optimized.In addition,mode and machine parallel testing is carried out.Test result show s:0.1 degree resolution reaches linear speedup ratio within 5 000 cores.As the number of threads in use increases,speedup ratio still increases but speedup efficiency decreases.When thread number reaches 24 000,speedup ratio starts to decrease while speedup efficiency remains only 12.6%. 0.05 degree resolution reaches linear speedup ratio within 12 000 cores.Similarly as the number of threads increases,speedup increases but speedup efficiency decreases.When thread number reaches 32 000,speedup ratio starts to decrease while speedup efficiency remains only 25 .7%.The optimized ocean circulation mode POP bears fine compatibility on SW supercomputer,higher penalization efficiency and strong expandability,so that it can be applied to very large scale parallel computing.Further analysis on the test result discovers that it is the demanding question in future high-resolution mode development to develop well-parallelized linear equation group resolving solution,quick and efficient computing network protocol as well as other questions.

摘要： 框架软件是复杂软件系统的发展趋势.中科院计算机网络信息中心正在基于Cactus和Charm++发展框架软件SC_Tangram.Cactus是一个组件化的并行框架,支持自动处理器划分和边界通信、支持多组件数据共享、支持迭代计算.海洋环流模式LICOM是由中国科学院大气物理研究所开发的全球海洋环流模式,广泛应用于海洋研究和气候预测,是中科院地球系统模式的一个主要分量模式.将LICOM海洋模式在Cactus框架上进行重构，将复杂的LICOM程序中的计算和通信剥离，使其适合SC Tangram框架编程方式，并且在实现过程中，使用框架的处理器和数据自动分割机制代替了原始的纯手动控制，使用框架的通信关键字实现边界通信，使用框架的迭代计算调度组CCTK EVOL和自己编写的嵌套调度组实现了LICOM中的迭代计算。除此之外，还为框架扩展了两个关键字功能，实现了数据分发和接收，底层通信方式还是基于MPI通信实现的。

摘要： 利用美国地球物理流体动力学实验室（GFDL）研制发展的一个具有较高分辨率的模块化全球海洋环流模式（MOM2），在1945～1993 年COADS 逐月平均资料的强迫下，对太平洋海表面温度异常（SSTA）准 20 年模态的时空演变特征进行了数值模拟试验。结果表明，全球海洋环流模式MOM2 较好地模拟出1945～ 1993 年间太平洋SSTA 准20 年模态的时空演变，其过程与GISST 观测资料中SSTA 演变过程相一致。进一步分析模式模拟的太平洋SSTA 准20 年模态演变过程中几个典型位相的空间特征表明，模式SSTA 在 1945～1993 年间的几次位相转变过程中均有明显向西传播特征，即SSTA 是从阿拉斯加湾和北美西岸西传至北太平洋中、西部，然后到达黑潮、亲潮及其延伸体（KOE）区，与利用GISST 观测资料分析所揭示的结果相符合。因此，模式很好地再现了北太平洋中部SST 异常变化超前于KOE 区约4～5 年这一重要特征，而这一特征对于正确理解太平洋SST 异常准20 年模态的形成机制是十分重要的。全球海洋环流模式MOM2 对揭示太平洋海表面温度异常准20 年模态的演变特征及其控制机理提供了一个很好的途径，有助于理解年代际振荡模态产生的物理过程和物理机制。

摘要： 分析了CAMS海洋环流模式的串行计算特点,在此基础上采用OpenMP完成了该模式的安腾双核节点上的共享存储并行化,并针对OpenMP并行提出若干优化处理的方法策略,加速效果较为显著.

摘要： 基于我国自行研制的超大规模并行计算机神威蓝光平台，对海洋环流模式POP进行了移植和进一步优化，并进行了模式和机器的并行测试，测试结果表明： 0.1度分辨率在5000核以内达到了线性加速比，随着使用线程数目的增多，加速比依然增加，但是加速效率在降低，当线程数目达到24000的时候加速比出现降低，加速效率只有12.6%；0.05度分辨率可在12000核以内达到了线性加速比，同样随着线程数目的增多加速在增多但加速效率在降低，当线程数目达到32000的时候加速比出现降低，加速效率只有25.7%。经过优化后的海洋环流模式POP在神威蓝光并行计算机系统上具有良好的兼容性，并行效率较高，而且具有很强的可扩展性，可用来开展超大规模的并行计算。对测试结果的进一步分析发现，发展并行性良好的线性方程组求解方案、快速高效的计算网络协议等问题是未来发展高分辨率模式的中需解决的问题。

摘要： 利用一个较高分辨率的全球海洋环流模式在COADS资料的强迫下对海温和环流场进行了模拟，首先揭示了北太平洋海温和环流场年代际变化的主要特征，同时通过设计一组控制试验和四组敏感性试验，研究了不同的风应力异常强迫下北太平洋副热带海洋涡旋和副极地海洋涡旋的响应和调整过程及其相应的海温场的变化特征.结果表明，模式成功再现了北太平洋SST年代际变化的主要模态.年代际尺度上北太平洋表面流场的异常主要表现为与风应力异常符合Ekman关系的一个异常涡旋，而上层平均的流场异常则表现为副热带涡旋和副极地涡旋强度的变化.风应力异常敏感性试验的结果显示，阿留申低压南面增强的西风可以显著地增强表层的Ekman平流，导致北太平洋中部海温的负异常.该西风异常导致的风应力旋度变化增强了副热带海洋涡旋，使得黑潮及其东面区域滞后风应力异常几年后出现正的海温异常，但这一正异常不能影响到整个北太平洋中部；另一方面该风应力旋度变化也可增强副极地海洋涡旋，从而引起黑潮及其续流区(KOE)海温降低.其中副极地海洋涡旋异常持续时间要比副热带海洋涡旋长，因此KOE区海温负异常持续时间长于黑潮及其东面区域的海温正异常，强度也要显著.在西风应力异常持续10年的情况下，副极地海洋涡旋异常导致的KOE区负海温异常还可以影响到北太平洋中部，因而对北太平洋中部海温的负异常起着维持的作用.

摘要： 利用一个高分辨率的全球海洋环流模式MOM4，分别进行了赤道太平洋对大气热力强迫和风应力强迫的响应的数值试验，研究了赤道太平洋上层海温的年际变化特征及其和ENSO冷暖事件演变的关系.海洋表层的热力和风应力强迫场由取自NCEP/NCAR再分析资料1980-2000年的逐月平均值和德国OMIP数据集的气候值经模式计算而得.结果表明，在赤道太平洋表层，特别是在赤道东太平洋(5°S-5°N，160°W-80°W)，热力作用对海表温度(SST)的影响不能忽视，热力强迫改进了单独风应力强迫对SST模拟的不足，使模拟与观测情况更加接近.结果还表明，模式基本能够模拟出这一时段ENSO循环中赤道太平洋次表层海温距平的整个演变过程，即次表层冷暖海水异常的堆积、沿次表层东传和抬升.在这一过程中，风应力强迫的作用是主导性的，而热力作用产生的影响较弱，是次要的.

摘要： 不同大气强迫对海洋模式的模拟结果具有显著影响,在进行海洋预报时需要选择合适的大气数值预报产品作为驱动场.本文参考美国海军业务化海洋预报系统,尝试使用全球谱模式YHGSM的大气预报产品,驱动海洋模式HYCOM,进行一次5d的全球海洋预报试验.本试验以美国海军全球环境模式NAVGEM提供的全球大气分析数据作为对比试验,以美国海军发布的全球海洋分析数据作为预报标准,从海表面温度SST、温度剖面和海表面高度SSH分析了试验预报效果.试验结果表明,使用YHGSM预报产品驱动HYCOM模式得到的预报结果可基本满足业务需求,但存在一定误差,因此对大气强迫数据进行校正是海洋预报中不可或缺的工作.

摘要： 不同大气强迫对海洋模式的模拟结果具有显著影响,在进行海洋预报时需要选择合适的大气数值预报产品作为驱动场.本文参考美国海军业务化海洋预报系统,尝试使用全球谱模式YHGSM的大气预报产品,驱动海洋模式HYCOM,进行一次5d的全球海洋预报试验.本试验以美国海军全球环境模式NAVGEM提供的全球大气分析数据作为对比试验,以美国海军发布的全球海洋分析数据作为预报标准,从海表面温度SST、温度剖面和海表面高度SSH分析了试验预报效果.试验结果表明,使用YHGSM预报产品驱动HYCOM模式得到的预报结果可基本满足业务需求,但存在一定误差,因此对大气强迫数据进行校正是海洋预报中不可或缺的工作.

摘要： 不同大气强迫对海洋模式的模拟结果具有显著影响,在进行海洋预报时需要选择合适的大气数值预报产品作为驱动场.本文参考美国海军业务化海洋预报系统,尝试使用全球谱模式YHGSM的大气预报产品,驱动海洋模式HYCOM,进行一次5d的全球海洋预报试验.本试验以美国海军全球环境模式NAVGEM提供的全球大气分析数据作为对比试验,以美国海军发布的全球海洋分析数据作为预报标准,从海表面温度SST、温度剖面和海表面高度SSH分析了试验预报效果.试验结果表明,使用YHGSM预报产品驱动HYCOM模式得到的预报结果可基本满足业务需求,但存在一定误差,因此对大气强迫数据进行校正是海洋预报中不可或缺的工作.

摘要： 不同大气强迫对海洋模式的模拟结果具有显著影响,在进行海洋预报时需要选择合适的大气数值预报产品作为驱动场.本文参考美国海军业务化海洋预报系统,尝试使用全球谱模式YHGSM的大气预报产品,驱动海洋模式HYCOM,进行一次5d的全球海洋预报试验.本试验以美国海军全球环境模式NAVGEM提供的全球大气分析数据作为对比试验,以美国海军发布的全球海洋分析数据作为预报标准,从海表面温度SST、温度剖面和海表面高度SSH分析了试验预报效果.试验结果表明,使用YHGSM预报产品驱动HYCOM模式得到的预报结果可基本满足业务需求,但存在一定误差,因此对大气强迫数据进行校正是海洋预报中不可或缺的工作.

摘要： 本发明的目的在于提供一种考虑海洋环流影响的UUV基于能量消耗优化的远程航海路径规划方法，包括以下步骤：确定UUV实际的对地航行速度以及实时更新的海流信息；初始化优化算法所需的各类参数；通过空间分解建模随机产生路径控制节点，使用B‑Spline拟合生成初始路径。进入QPSO算法迭代过程，计算当前路径对应粒子平均最佳位置，计算当前路径对应UUV的能量消耗。通过相应的优化过程确定最终的最优解。输出最终的路径控制节点。根据最终的控制节点拟合生成能耗最优的路径轨迹。本发明中以能耗为优化目标经由三种优化算法得到的能量消耗值均远低于相同算法在以航行时间为优化目标下所消耗的能量。

摘要： 地球海洋海水每时每刻都在不停的流动，而这种流动有两种样式；深层海水的大洋环流和浅层海水的潮汐流动。海水的这两种流动都有巨大的冲击力，而这种冲击力是可以转变成电能的。但是，海水的这种流动存在着多向式，漩涡式，波浪式和潮汐式的流动方式而内耗了海水冲击力对发电效能的巨大动力。为了克服海水的多向式，漩涡式，波浪式和潮汐式的流动方式而把它转变成基本直流的方式，就采用在海洋中修建海水通道的方法和制造一种适合海水通道使用的海水发电机设备，就能把海水的冲击力直接转变成巨大的电能。在经过把若干条海水通道(含通道内发电机设备)组合成一个完整的发电场之后，这样的海水发电场就可应用于海水动能转电能的开发中。

摘要： 本发明公开了一种海洋短期环流实时预报系统，包括海洋环境实时检测子系统和预报子系统，能够实时监测作业区域的气象和海洋环境参数的局地短期变化数据，并通过对潮汐潮流预报、气象预报、海浪预报和海流预报，临近预报单元在内的全面综合评价预估还有环流下，海洋作业环境风险，选择各要素同时满足施工条件的时段，有利于海洋作业更方便和准确的制定作业时间计划。

摘要： 本发明公开了一种自治水下航行器在海洋环流下的生物启发自组织映射路径规划方法，基于GBSOM算法模型初步对自治水下航行器进行路径规划；构建海流模型和海流能量函数，将海流对自治水下航行器的影响数学化，根据海流模型计算出海流速度；利用海洋能量函数评估自治水下航行器工作时路径规划的性能；添加海流因子，通过海流因子将海流模型与GBSOM算法模型相结合，将海流速度的方向与预定的运行方向相叠加，更新任务目标的位置，规划出自治水下航行器的最终航行路径。本发明实时性能好，能够实现安全避障，避免速度跳变，办公效率得到很大的提升，节省能源，降低功耗，在路径规划行程中找到一条安全无障碍又节约功耗的有效线路。

摘要： 本发明的目的在于提供一种考虑海洋环流影响的UUV基于能量消耗优化的远程航海路径规划方法，包括以下步骤：确定UUV实际的对地航行速度以及实时更新的海流信息；初始化优化算法所需的各类参数；通过空间分解建模随机产生路径控制节点，使用B‑Spline拟合生成初始路径。进入QPSO算法迭代过程，计算当前路径对应粒子平均最佳位置，计算当前路径对应UUV的能量消耗。通过相应的优化过程确定最终的最优解。输出最终的路径控制节点。根据最终的控制节点拟合生成能耗最优的路径轨迹。本发明中以能耗为优化目标经由三种优化算法得到的能量消耗值均远低于相同算法在以航行时间为优化目标下所消耗的能量。

摘要： 本实用新型公开了双模式环流薰蒸和内环流控温装置，包括外隔离仓和调控装置，通过通风扇与通风管固定连接，有效的放置了夏季粮仓内外的湿热交换，减少了夏季储料水分的损失，利用温度调控装置对仓内温度的调整，避免出现内外温度差异较大而导致内部产品的损坏或变质，通气风扇能保证仓内的空气流通，不会因过于闷热而发生火灾事故，利用升降装置可使仓内产品原料仓底，避免雨水或杂志进入而导致产品底部潮湿腐烂的现象发生，在装置准工作状态下，通过干燥高光灯使仓内可在最短时间内进行干燥，方便产品的放入，在产品搬运出装置时，利用清洁机构对仓内进行清洁，避免杂质的残留。

摘要： 本实用新型公开了一种海洋微生物酶发酵对偶气体环流装置，包括发酵罐罐体、气流搅拌机构，发酵罐罐体顶盖上设有补料口、排气口，发酵罐罐体下方设有出料口，气流搅拌机构包括对称设置在罐体两侧的两根进气管，所述两根进气管通过电磁阀分别从罐体上部通入，进气管的通气下口延伸至发酵罐罐体底部，两根进气管中部对称设有开口向下的通气中口。本实用新型罐内供氧量高，混合搅拌充分，对菌丝无损伤，发酵周期短，生产效率高。左右电磁阀交替通电，形成对偶供气，增加了液料里的溶解氧，使得发酵更彻底，发酵得率更高；在不改变通气量的前提下，通过对罐内气体流向的控制达到改变发酵液溶解氧的目的，本实用新型结构简单，操作方便。

摘要： 本申请提供了一种基于海洋环流模式模拟海洋潮汐的方法、装置及设备，其中，根据地球上目标位置受月球的水平引力和惯性离心力确定该目标位置受月球引起的引潮力和引潮势，根据地球上目标位置受太阳的水平引力和惯性离心力确定该目标位置受太阳引起的引潮力和引潮势；根据月球在地球上目标位置的引潮势和太阳在地球上目标位置的引潮势得到月球和太阳共同作用于地球上目标位置的引潮势，再根据该引潮势对海洋潮汐进行模拟。采用上述方法，在万有引力的基础上，根据物理力学以及天体固有的物理特性等客观存在的自然规律得到地球上目标位置的引潮势后再根据该引潮势对海洋潮汐进行模拟，有利于提高对海洋潮汐进行模拟的准确性。

摘要： 本申请提供了一种基于海洋环流模式模拟海洋潮汐的方法、装置及设备，其中，根据地球上目标位置受月球的水平引力和惯性离心力确定该目标位置受月球引起的引潮力和引潮势，根据地球上目标位置受太阳的水平引力和惯性离心力确定该目标位置受太阳引起的引潮力和引潮势；根据月球在地球上目标位置的引潮势和太阳在地球上目标位置的引潮势得到月球和太阳共同作用于地球上目标位置的引潮势，再根据该引潮势对海洋潮汐进行模拟。采用上述方法，在万有引力的基础上，根据物理力学以及天体固有的物理特性等客观存在的自然规律得到地球上目标位置的引潮势后再根据该引潮势对海洋潮汐进行模拟，有利于提高对海洋潮汐进行模拟的准确性。

摘要： 本发明公开一种基于大数据的海洋环流的模拟系统及其方法，模拟端模拟出输入端输入的海洋环流模式的预设的地理位置的环流仿真图并传输至显示端；显示端显示仿真图像、开始释放时间、垂直坐标和离散计算方案，并显示出对应地理位置的海洋环流的显示图；管理端实时更新海洋环流的最新数据，并将海洋环流的最新数据存储至存储模块中；海洋环流模式信息接收来自管理端发送过来的实时更新的海洋环流的最新数据；输入端选择需要显示的海洋环流的数据，以及输入气象参数和环境参数。本发明根据海洋环流的研究现状，将目前比较通用的各种海洋环流模式进行汇总，将对应的数值模拟的仿真图通过显示端直接显示出，有加强了学生对海洋环流模式的理解以及应用。