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中国近海潮波运动数值模拟

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专业:马克思主义哲学 

关键词:海潮 近 模拟 数值 本文 基于

摘要:(该内容经过伪原创处理,请直接查看目录)

  • 本文基于FVCOM海洋数值模式,采用无结构化、可变分辨率的不规则三角形网格,基于有限体积法,同时考虑了垂直混合、底摩擦、非线性和天体引潮力等作用的影响,在球坐标系统下,建立了包含整个中国近海的潮汐、潮流数值模型。本模型的研究区域包含了渤海、黄海、东海、日本海和鄂霍次克海的全部以及南海北部和部分西北太平洋海域;水平分辨率从靠近开边界的50公里到中国近岸的1.5公里均匀变化,垂直方向分为10个等间隔的层;采用趋近法同化了120个沿岸潮汐验潮站资料。模型模拟结果与314个沿岸观测站的实测潮汐调和常数进行比较,得

  • 西北太平洋是赤道太平洋和亚热带太平洋之间物质和热量交换的活跃区域,对全球气候变化起着重要作用。南海是西北太平洋最大的边缘海,两者之间的水交换不仅对南海的环流与热收支有重要作用,而且对西北太平洋的环流和生态也有很大影响。因此,对西北太平洋环流及其与南海水交换的研究具有重要的科学意义。 本文在前人研究的基础上,主要利用2005年10-11月和2008年8-9月现场强化观测获得的高分辨率、大深度的CTD温盐资料和LADCP流速资料,对西北太平洋环流及南海与西北太平洋之间的水交换,尤其是对前人研究中还比较缺乏的中

  • 海洋微波遥感是物理海洋学与电动力学的交叉学科,海表面参量反演模式的研究成果在海洋监测领域具有极大的应用前景。本文对海面风矢量、温度和盐度的被动微波遥感机理以及风矢量对温度和盐度遥感影响进行了深入研究,并对现有的微波遥感模型提出了改进措施,并发展了海表面温度和盐度反演的新算法。因此,本研究对于提高我国海洋的微波遥感监测水平具有科学意义和应用价值。 在海洋的被动微波遥感模式研究中,海面发射率是一个关键物理量。然而,对于风诱导的粗糙海面,海面发射率是与众多参量密切相关的复杂函数:尽量减少与之相关的参量数目是改善

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    本文基于球面坐标系下的二维垂线平均潮波运动方程建立中国近海潮波数学模型,模型区域包括渤海、黄海、东海、南海、泰国湾和环台湾岛海域,网格尺寸2'×2',网格数1175×955.在考虑引潮力情况下,计算模拟了中国近海的复合潮波运动;并对分布于各个海域的281个潮位站的4个主要分潮(M<,2>、S<,2>、K<,1>、O<,1>)潮位调和常数以及13个海洋预报站的潮流资料进行了验证,验证结果基本合理.针对计算结果绘制了主要分潮包括浅水分潮(以M<,4>为例)的潮汐同潮图和潮流同潮图,对中国近海潮汐和潮流分布即潮波运动进行了分析,并和前人的结果进行比较,结果基本吻合.整个东中国海的潮波主要是太平洋潮波经台湾和九州之间的水道传入的协振波,南海的潮波主要是太平洋潮波经吕宋海峡传入的协振波.东海和南海主要通过台湾海峡进行水量和潮能交换.在东中国海基本以半日潮为主,尤其是M<,2>占优,而在南海基本以全日潮为主.由于受到地形影响、边界的反射、地转偏向力和陆架浅海的摩阻作用,潮波在各海区或以前进波或以无潮点和圆流点为主要特征的旋转潮波系统组成了复杂的潮波系统.在模型计算的基础上对台湾海峡的M<,2>分潮的潮汐分布特征和传播机制进行了探讨.认为台湾海峡的M<,2>分潮主要是有北部的前进波和南部的前进驻波系统组成,由吕宋海峡进入的太平洋潮波和广东、福建沿海岸线的相互作用形成了南端前进驻波现象和北部地形边界的放大效应产生的潮能幅聚现象是台湾海峡M2分潮分布特征的主要原因.海峡内的潮能消耗以南下的前进潮波为主,其传播到台湾浅滩位置.另外,本文在潮波数值模拟技术方面作了以下探讨:1.利用相关分析讨论周期性函数的—阶差分离散误差和相对步长的关系,得到其中的拟合关系式;2.基于相关分析提出利用计算结果和实测资料的相关分析结果进行模型验证,和其它模型验证方法比较该验证方法具有简洁且可同时考虑振幅和相位误差的优点;3.通过数学模型和原型的相关理论推导了二维潮波运动方程中曼宁系数的预估校正法.数值试验和中国近海潮波数学模型的实际应用表明该方法科学有效,既可以节省人工调试的工作量,又能提高计算结果的精度.
     
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