全球海洋潮汐同化模拟及东中国海潮流对环流作用研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sandland
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为进一步提高我国全球海洋潮汐的数值模拟和数值预报精度,发展较高分辨率的全球海洋环流和潮汐数值模型,本文基于FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model)有限体积数值模式,建立了全球海洋无结构网格环流潮汐模型(Global Ocean Circulation and Tide Model based on the Unstructured Mesh, GOCTM-UM).该模型充分利用无结构三角形网格在不同区域具有不同空间分辨率的特点,根据不同区域环流和潮汐的运动尺度进行全球海洋网格设计。该模型巧妙地避免了开边界条件的引入,平衡了模型网格高分辨率需求和大计算量要求之间的矛盾,并且在垂向上采用通用混合坐标,有效地提高了海表和海底混合层的垂向分辨率。在考虑海水自吸引和负荷潮作用(Sea Water Self-Attraction and Earth-Loading Effects, SAL)的情况下,利用TOPEX/POSEIDON系列卫星高度计模型数据对全球海洋潮汐模型进行了最优插值(Optimal Interpolation)数值同化实验。在一定程度上,提高了我国全球海洋潮汐模拟的精度,具有较为广阔的应用前景。通过将本文数值模拟结果与大洋潮汐站数据、近岸潮汐站数据、卫星高度计数据,以及与其它潮汐模型、环流模型等结果进行对比验证,认为本文模型结果基本可信,数值模拟方案可行。本文充分利用GOCTM-UM模型采用无结构三角型网格在渤、黄、东海和南海等中国近海网格加密的优点,对全球海洋环流和潮流进行了多种方案的数值模拟实验,以分析东中国海及毗邻海域环流和潮流运动的能量结构为主线,探讨了东中国海及毗邻海域潮流对环流的作用及其机制问题。分析结果发现:(1)海洋潮流对于海洋环流主要具有三方面的作用和贡献,即潮汐余流、非线性平流相互作用和湍混合耗散相互作用。整体来说,三者相比,非线性平流相互作用和湍混合耗散相互作用对东中国陆架海海洋环流的影响相对较强;相比冬季东中国海环流,潮汐余流的大小较为微弱,仅在海峡和近岸浅水等部分海区潮汐余流对海洋环流具有较为重要的影响。(2)在冬季东中国陆架海区,由于潮流的加入,对于海洋环流模型来说,模拟环流动能的改变约占环流动能的9.8%,其中表层影响约占6.3%,而底层影响约占15.7%。通过理论分析和数值实验分析,认为海洋潮流和海洋环流非线性平流相互作用和混合耗散相互作用在海洋中占有较为重要的作用,忽略海洋潮流与海洋环流之间的非线性相互作用,将带来非线性平流机械能输送项和能量湍耗散项各约10%以上的误差,理论分析和数值分析的结果基本一致。(3)潮汐对于东中国海底层海域湍混合具有主导作用,其重要性强于潮流在海表的湍混合作用。在地形梯度较大的区域和浅水区域,底层混合强度最强,潮流的加入对于环流模型底层湍涡动粘性系数具有较大的改变,改变量可以达到10-3m2/s的量级。正压潮汐模型所得到的湍涡动粘性系数与海洋环流模型得到的湍涡动粘性系数直接相加所得到的结果,与含潮海洋环流模型得到的湍涡动粘性系数相比,较大,具有一定的差异,尤其在底层海洋,这是考虑潮流作用而改进海洋环流湍封闭方案所需要考虑的。
其他文献
建立一种快速、准确鉴定牛肉制品中牛源性成分并且量化牛肉成分含量的方法。以牛线粒体细胞色素b基因为靶基因,设计出具有特异性引物。选择真核生物核糖体16SrDNA为内参基因,
众所周知,管制刑为我国所独创。其在历史上所起到的教育和改造罪犯的重大作用是不容忽视的。尽管如此,随着时代的变迁,管制刑越来越呈现出异质于整个社会整体发展的特性。那
高校教学管理工作是确保高校教学工作高效运行至关重要的一个方面,随着高校教学改革的不断深入和发展,新情况、新问题给教学管理工作提出了许多挑战,如何适应和服务于高等教
农村居民是否愿意参与是新型农村合作医疗制度成败的关键,了解农民对合作医疗的想法,对开展这项工作具有重要意义.对试点县和非试点县共26 460农户调查表明:新型农村合作医疗
现阶段的高中英语教学,很多教师往往只重视阅读,一味地要求学生关注单词、语法、句型并引导其挖掘语言材料,以培养学生的阅读应试技巧。这种与写作脱节的不平衡的教学方式使得学生的语言输出有所欠缺,难以将学到的知识进行内化并用自己的语言表达出来。为了真正地帮助学生学好英语,也为了学生的长远发展,教师必须实施以读写结合为主的高中英语高效课堂。本文对此展开详细探讨。  1. 构建高中英语读写结合课堂的理论依据 
“三农问题”的核心是农民问题,农民问题的实质是收入问题,因此提高农民收入既是解决贫困地区“三农问题”的重要环节,也是全面建设农村小康社会的重中之重。由于历史的原因,
煤层气是一种新型的清洁能源。开发利用它不仅可以缓解常规油气供应紧张的状况还可以保护大气环境。分支井是目前煤层气增产的有效措施。数值模拟,作为一种定量描述、分析手