黄、渤海水温垂直结构数值预报方法的研究——Ⅰ.一维数值预报模式

文中根据历史水温资料分别建立无维温度θ_T和无维深度η,进而建立水温垂直剖面的无维自模函数θ_T=f(η)。在此基础上,利用热传导方程在忽略平流和涡动效应条件下建立描述表面水温(T_s)、底层水温(T_H)和上均匀层厚度(h)的一维模式。文中,利用本模式试报了(时效为5、10、15d)南黄海20个站的T_s、T_H、h、温跃层厚度和强度等,结果是令人满意的。     

黄海,渤海水温垂直结构数值预报方法研究：Ⅱ.准三维数值预报模式

本文根据黄渤海海区水温资料建立了无维深度η和无维温度θＴ以及相应的水温垂直剖面的相似函数θＴ＝ｆ（η）。在此基础上，设：上均匀层厚度ｈ＝ｈ（ｘ，ｙ，ｔ），表层水温Ｔｓ＝Ｔｓ（ｘ，ｙ，ｔ），上均匀层以下的温度Ｔｚ＝Ｔｚ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ），底层温度ＴＨ＝ＴＨ（ｘ，ｙ，ｔ０，流速分量ｕ＝ｕ（ｘ，ｙ，ｔ）和ｖ＝ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）及海面起伏．ζ＝ζ（ｘ，ｙ，ｔ），提出了水温垂直结构的准三维数值预测模式。     

黄海、渤海水温垂直结构数值预报方法研究 Ⅱ．准三维数值预报模式

本文根据黄渤海海区水温资料建立了无维深度η和无维温度θＴ以及相应的水温垂直剖面的相似函数θＴ＝ｆ（η）。在此基础上，设：上均匀层厚度ｈ＝ｈ（ｘ，ｙ，ｔ）、表层水温ＴＳ＝ＴＳ（ｘ，ｙ，ｔ）、上均匀层以下的温度ＴＺ＝ＹＺ（ＹＺ（ｘ，ｙ，ｚ，）、底层温度ＴＨ＝（ｘ，ｙ，ｔ）、流速分量ｕ＝ｕ（ｘ，ｙ，ｔ）和ｖ＝ｖ（ｘ，ｙ，ｔ）及海面起伏ξ＝ξ（ｘ，ｙ，ｔ），提出了水温垂直结构的准三维数值预报模式。模式的求解是用“ＡＤＩ”和“ＨＮ”法进行。文中引列了预报时效为４ｄ的试报结果，效果是令人满意的。     

黄海,渤海水温垂直结构数值预报方法研究：Ⅰ.一维数值预报模式

本文根据历史水温资料分析建立无维温度θＴ和无维深度η，进而建立水温垂直剖面的无维自模函数θＴ＝ｆ（η）。在此基础上，利用热传导方程在忽略平流和侧向涡动效应条件下建立描述表层水温，底层水温和上均匀层厚度的一维模式。     

黄海、渤海水温垂直结构数值预报方法研究 Ⅰ．一维数值预报模式

本文根据历史水温资料分别建立无维温度θＴ，和无维深度η，进而建立水温垂直剖面的无维自模函数θＴ＝ｆ（η）。在此基础上，利用热传导方程在忽略平流和侧向涡动效应条件下建立描述表层水温（ＴＳ）、底层水温（ＴＨ）和上均匀层厚度（ｈ）的一维模式。利用本模式试报了（时效为５ｄ，１０ｄ，１５ｄ）南黄海２０个站的ＴＳ，ＴＨ，ｈ及温跃层厚度和强度，结果令人满意。     

海洋水文要素垂直剖面自模性概述（Ⅱ）

本文旨在全面地介绍前苏联学者在研究海洋水文要素垂直剖面自模性及无维模式方面的重要成果。主要内容有：（１）海洋活动层分析－θ(η)的发现；（２）海洋活动层温度剖面参量化描述－θ（η）的经验模式；（３）温（盐、密）度垂直剖面自模函数存在的理论证明；（４）自模函数θ（η）的应用；（５）自模函数在盐度垂直结构参数化的应用；（６）自模函数在浅海水主要素垂直分布模拟和数值预报的应用。     

黄海、渤海温度垂直结构三维数值预报

文中将海洋分为具有密度阶跃的两层，设各层内各物理量与深度无关，用推广的ＡＤＩ方法进行包括潮流和风海流的二层流场计算，待流场计算稳定后，与温度扩散方程和上均匀层深度预报方程相耦合，对黄渤海区表、底层温度和上均匀层深度作了为期４ｄ的试报。然后，通过温度垂直剖面自模函数预报出三维的水温场。试报结果表明，整个模式的预报性能及试报结果与实测的吻合程度是令人满意的。     

东海西北部中层冷水垂直热结构数值预报方法研究Ⅰ.一维数值预报模式

文中,以水温垂直剖面的自模性将其由T-Z分布变为θ-η剖面为基础,在考虑海面加热,忽略热平流效应和来自海底的热通量情况下,将海洋分为4层,并在各层内利用其自模函数的积分趋于常量的特性,对引入自模函数的热传导方程进行推导运算,导出描述含中层冷水垂直热结构7个特征量的闭合方程组.当解得这些特征量之后,代入含有自模函数的温度表达式,即获得预报的整个水温剖面.为了检验模式的功能,我们利用东海西北部海域中27个测站,以5月5日和5月10日实测的特征量作为初值,分别试报了5月10日和5月15日的特征量及水温剖面.试报的结果表明:试报特征值和温度剖面与其实测值之间的平均绝对误差,特征温度小于或等于0.23℃,特征深度小于或等于1.18m,而水温剖面小于或等于0.20℃.由此可见,试报的效果是令人满意的.     

黄海,渤海温度垂直结构三维数值预报

文中将分为具有密度阶跃的两层，设务层内各物理量与深度无关，用推广的ＡＤＩ方法进行包括潮流和风海流的二层流场计算，待流场计算稳定，与温度扩散方程和上均匀层深度预报方程相耦合，对黄渤海区表，底层温度和上均匀层深度作了为期４ｄ的度报。然后，通过温度垂直剖面自模函预报出三维的水温场。     

黄、渤海温度垂直结构三维数值预报

文中将海洋分为具有密度阶跃的两层,设各层内物理量与深度无关,用推广的ADI方法进行包括潮流和风海流的二层流场的计算,待流场计算稳定后,与温度扩散方程和上均匀层深度预报方程相耦合,对黄、渤海区表、底层温度和上均匀层深度作了为期四天的试报.然后,通过温度垂直剖面自模函数预报出三维的水温场.试报结果表明,整个模式的预报性能及试报结果与实测的吻合程度是令人满意的.     

黄、渤海底层温盐数值预报方法的研究——Ⅲ.底层温度预报模式

根据文献[1]建立的底层温度(T_H)与其水柱垂向平均温度(T)的经验关系T_H=f(T),结合流体动力学方程和(垂向平均)热传导方程,发展了以水气温差和风速为已知量的底层温度二维数值预报模式.该模式,避开了海面热量和动量输入在垂直水柱中分配的复杂物理过程而直接报出底层水温场,具有较好的实用性;此外,从试报的结果看,效果是令人满意的.     

东海西北部中层冷水垂直热结构数值预报方法研究 I.一维数值预报模式

文中，以水温垂直剖面的自模性将其由T－Z分布变为θ-η剖面为基础，在考虑海面加热，忽略热平流效应和来自海底的热通量情况下，将海洋分为4层，并在各层内利用其自模函数的积分趋于常量的特性，对引入自模函数的热传导方程进行推导运算，导出描述含中层冷水垂直热结构7个特性量的闭合方程组。当解得这些特征量之后，代入含有自模函数的温度表达式，即获得预报的整个水温剖面。为了检验模式的功能，我们利用东海西北部海域中27个测站，以5月5日和5月10日实测的特征量作为初值，分别试报了5月10日和5月15日的特征量及水温剖面。试报的结果表明：试报特征值和温度剖面与其实测值之间的平均绝对误差，特征温度小于或等于0.23℃，特征深度小于或等于1.18m，而水温剖面小于或等于0.20℃。由此可见，试报的效果是令人满意的。     

南黄海西部中层冷水垂直热结构的自模性

利用在水温垂直剖面无因次自模函数研究海洋垂直热结构方面的经验，对含中层冷水垂直热结构海水水温的正、负梯度层，提出了2种无因次温度和深度表达式，然后利用实测资料按单站和整个研究海区分别拟合了自摸函数θ＝f(η）。回算检验结果表明，用上述自模函数回算水温的平均均方误差均小于0．15℃，证明了含中层冷水的垂直热结构亦存在自模性，所提出的无因次经验表达式具有可靠性，纠正了认为自模函数的建立仅适用于单跃层结构的观点，并为进一步建立黄海中层冷水垂直热结构数值预报模式奠定了实验基础。     

海洋水文要素垂直剖面自模性概述(Ⅰ)

海洋水文要素垂直剖面的计算与预报是海洋学家研究的重要方向，也是有关海洋部门关注的重点问题之一。这是因为它的时—空分布与变化不仅反映水团分布、流系消长，同时也决定营养盐类、浮游生物聚集和渔场分布，从而给海洋扑捞、近海养殖、海上平台、海底管线、沿岸工程等带来不可忽视的影响。因此，海洋水文要素垂直剖面模拟及预报方法的研究现已成为海洋工作者亟待解决的课题之一。然而，由于它的时—空变化十分复杂，且影响因子众多，垂直热传导机制及海洋中各种尺度的混合过程难以研究，故有成效的方法尚不多见。C.A.Kитайгородский和ю．э．Mирополъский等借助于无维变量，发现大洋水温垂直剖面存在着自模性特点，并提出了无维模式的拟会公式[1]及某些洋区的经验无维模式[2]，O．B．Pещетова[4]等又将这种模式及参量化方法十分满意地推广到了海水盐度和密度垂直剖面的模拟。本文旨在较全面地介绍前苏联学者在研究海洋水文要素垂直剖面自模性及无维模式方面的重要成果。主要内容有：①海洋活动层分析──θ（η）的发现；②海洋活动层温度创面参量化描述──θ（η）的经验模式；③温（盐、密）度垂直剖面自模函数存在的理论证明；④自模函数θ（η）的应用；⑤自     

黄海、渤海底层温度数值预报方法的研究

根据文献［ｌ］建立的底层温度（ＴＨ）与其水柱垂向平均温度（）的经验关系，结合流体动力学方程和（垂向平均）热传导方程，发展了以水气温差和风速为已知量的底层温度二维数值预报模式。该模式避开了海面热量和动量输入在垂直水柱中分配的复杂物理过程而直接报出底层水温场，具有较好的实用性；此外，从试报结果看，效果令人满意。     

SST短期数值预报

以海洋原始方程组为基础,用SST常规船舶资料形成初始场,以气象预报产品提供海表面的强迫场,建立了一个有限区域的SST短期(3～5d)动力数值二维预报模式,开创了第一代SST短期数值预报模式.利用此模式进行了试预报,预报效果良好,实现了表层海水温度数值预报业务化运行,实效为3d的预报精度均方误差达到1.0℃左右.     

黄海南部温跃层数值模拟——Aken模式的运用

夏季黄海大部分地区的水温分布明显具有上、下两个均匀层。本文利用Aken的一维积分模式,同时考虑了风和潮的湍流混合作用对海洋层化的影响。以4月份观测水温为初值,模拟了1979和1978年4～8月南黄海各月水温的垂直变化。结果表明增温期(5～8月)的数值后报结果与实测符合程度良好,多效测站上、下混合层的预报温度和实测温度之差一般不超过1℃;上、下混合层的厚度及跃层强度分布也同实测一致。     

南黄海西部中层冷水垂直热结构的自模性

利用在水温垂直剖面无因次自模函数研究海洋垂直热结构方面的经验 ,对含中层冷水垂直热结构海水水温的正、负梯度层 ,提出了 2种无因次温度和深度表达式 ,然后利用实测资料按单站和整个研究海区分别拟合了自模函数θ =f(η)。回算检验结果表明 ,用上述自模函数回算水温的平均均方误差均小于 0 .1 5℃ ,证明了含中层冷水的垂直热结构亦存在自模性 ,所提出的无因次经验表达式具有可靠性 ,纠正了认为自模函数的建立仅适用于单跃层结构的观点 ,并为进一步建立黄海中层冷水垂直热结构数值预报模式奠定了实验基础     

黄海水温垂直剖面的遥感反演与数值预报模型

基于黄海水温垂直剖面分层结构统计分析,建立了一个卫星遥感SST反演水温垂直剖面的参数化模式,以该模式反演数据作为一维数值预报模式的初值,同时用大气预报场资料作为预报模式的过程资料,发展了一个以卫星遥感资料作为主要输入量的黄海水温垂直剖面的数值预报模型.模型实现了利用卫星遥感资料反演预报黄海水温垂直剖面的目的,5 d时效的预报效果明显优于已往强温跃层数值预报模式.     

数值格式中质量守恒的一种有效技术

原始方程数值解的质量在很大程度上依赖于使用的质量守恒方法的精确度。本文已经证实,如果适当地修改平流方程,那么就可以减小因连续方程的影响而产生的误差。 一般来说,我们可以考虑Ω域中的二维问题。在本文中我们使用正压原始方程组: u_i+uu_x+vu_y+fv+φ_x=0　(1) v_i+uv_x+vv_y-fu+φ_y=0 u_x+v_y=0(2) 其中u,v是速度分量,u_x、v_x和u_y、v_y是它们对x和y的导数,φ表示位势,此外这里把科氏参数看作为常数。