陆可潇, 王 晶, 魏 鑫

基于支持向量机预测安达曼海南部内孤立波传播特性

陆可潇, 王 晶, 魏 鑫

(中国海洋大学 物理与光电工程学院, 山东 青岛 266100)

内孤立波是发生在密度稳定层化海水中的一种特殊的海洋内波。预测内孤立波传播难度较大。本文提出了一种方法, 利用美国麻省理工学院大气环流模型(MITgcm)的内孤立波模型计算了大量模拟数据, 建立数据库。采用机器学习的方法, 建立一个基于支持向量机(support vector machine, SVM)的安达曼海南部内孤立波传播预测模型。最后运用安达曼海南部的Sentinel-1A合成孔径雷达(SAR)图像对内孤立波传播预测模型结果进行检验。结果表明: 基于SVM的内孤立波传播时间预测模型预测的时间平均绝对百分比误差为8.43%, 平均绝对误差为1.00 h。基于SVM的内孤立波到达位置预测模型预测的位置平均绝对百分比误差为0.071%, 平均绝对误差为0.069°。基于SVM的内孤立波振幅预测模型预测的振幅范围为23.80～84.98 m。

内孤立波; MITgcm数值模拟; 支持向量机(SVM); 预测

海洋内波是发生在密度稳定层化的海水内部的一种波动, 其最大振幅出现在海洋内部[1]。内孤立波是一种具有大振幅、单向传播、传播速度快等特点的非线性内波[2]。内孤立波具有很强的垂向速度, 在海水营养物质的混合输送中起着重要作用[3]。由于内孤立波在传播过程中伴随着巨大的扰动, 所以对海洋石油钻井平台和潜艇航行有很大的影响。因此, 内孤立波的预测工作具有重要的现实意义。印度洋的安达曼海几十年来一直是研究内孤立波的经典区域。……