广西近海潮汐和海流的观测分析与数值研究——Ⅱ.数值研究

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的 POM三维水动力模型 ,选用 0 .5′× 0 .5′细网格 ,采用动边界方法 ,把作为强迫力的潮汐和风力统一在一个模型中 ,并考虑径流作用 ,诊断计算广西近海的潮汐和海流。用 8个潮汐观测站和 2 6个锚碇浮标资料 ,对计算出的潮汐和潮流调和常数进行检验 ,证明了本研究结果的合理性。计算结果表明 :广西近海的潮汐性质基本属于正规全日潮 ;潮流性质绝大多数海区属于不正规全日潮或正规全日潮。 O1,K1和 M2 分潮最大流速均出现在钦州湾的龙门水道 ,表层分别为 5 0 ,6 0 ,40 cm/s。冬季表层存在较强的西偏南向沿岸流。铁山港外海存在一较强的逆时针环流。钦州湾龙门以北和以南分别存在半封闭逆时针环流和半封闭顺时针环流。廉州湾口存在西向风海流横向输运。冠头岭沿岸存在北偏西向补偿流。底层余流与表层的大致相同 ,但流速较小 ,沿岸流为西偏北向 ,具有补偿流性质。夏季余流与冬季相比 ,流向大致相反 ,但流速明显小     

河北省海岸带浅滩海域潮流及余流分析

河北省海岸带浅滩海域系指山海关石河口至黄骅县狼砣子一带,水深-2米以浅的海域,海岸线长约500公里。滩涂宽窄不一、地貌形态复杂,塑造这种海岸地貌的主要动力之一,是潮流和余流。因此,调查研究海岸带浅滩海域的水流特征,对开发利用海岸带的资源,以及开展浅滩海域沉积动力学的研究,都具有十分重要的意义。     

VERIFICATION OF INTERNAL WAVES IN OFFSHORE AREAS BY MEANS OF CURRENT OBSERVATIONS

Based on the shear effect of internal wave currents in stratified fluid, the necessary condition for the possible existence of an internal wave and the sufficient condition under which there will be no internal wave are deduced starting from the continuity equation of incompressible fluid. The above two conditions are verified by the measured results from vertical current meter arraies at some observation stations in the Bohai Sea and the South Huanghai Sea. In the treatment of measured results, first of all, the tidal period components are separated from the measured currents by Fourier-analysis method, and then the internal wave currents of tidal period from the tidal period components in the light of some considerations. The analytical results of observed currents are well consistent with theoretical analysis. Furthermore, one can also deduce some features of internal waves therefrom. Consequently, it is concluded that the observation from a vertical current meter array is an important means to verif     

北黄海内潮对潮流垂直结构的影响

中国近海,潮流占支配地位,在跃层存在的季节,实测潮流的垂直结构相当复杂.本文将实测潮流分解为平均正压潮流和变差潮流两部分,提出了从能量构成及分配研究潮流垂直结构的方法,并借此方法研究了北黄海实测潮流的垂直变化情况.分析表明:实测潮流的能量之所以在跃层附近集中主要是内潮所致.跃层两侧内潮流的方向相反,这在一定条件下可以导致跃层两侧实测潮流椭圆的旋转方向相反.平均正压潮流与变差流的交叉作用,在潮流垂直结构的形成中起着重要的作用.正是这种作用导致潮流能量在整个水柱中的不均匀分配.在跃层上侧的内潮流与整个水柱中变差流之间的总能量比率,比在跃层下侧的内潮流与该变差流之间的总能量比率要大.以强内潮区(L4站)为例:对于全日潮频率,上述对应的比率各为38.82%和29.88%,内潮流的总能量约为变差流的68.70%;对于半日潮频率,上述对应的比率各为26.61%和19.73%,内潮流的总能量约为变差流的46.36%.     

广西近海潮汐和海流的观测分析与数值研究——Ⅰ．观测与分析

1992－1996年，对广西近海水深浅于20m的整个海域，利用28个锚碇浮标和23个周日连续观测站。对水位和海流进行了观测。根据观测结果，对该海域的潮汐性质，潮流特征和余流分布进行了分析，并对潮汐与潮流性质差异的动因和影响余流变化的主要因子进行初步探讨。结果表明：广西近海的潮汐性质属于正规日潮。潮流性质大部分属于不正规半日潮或不正规日潮。余流主要由潮余流和风海流组成。潮流大小潮变化和风的变化是导致余流变化的主要原因。潮流绕海角运动，流速增强，并能诱导经向离岸流。     

北部湾潮致、风生和热盐余流的三维数值计算

基于二阶湍流闭合模型计算涡动粘性系数的POM三维水动力模式，研究采用细网格，考虑了6个岛屿的影响，海底磨擦系数进行划片取值，把作为强迫力的潮汐、风力和热盐统一在一个模型中，诊断计算并获得了北部湾三维潮致－风生－热盐余流。用实测资料对计算结果进行了验证，显示了本研究结果的合理性。同时给出了潮致余流、风生流和热盐余流，并且对各因子的作用做了比较和分析，结果表明风生流占主要成分。     

利用海流观测资料检验近海内波

本文基于分层流体中内波流的切变效应,从不可压缩流体的连续方程出发,导出了流体中可能存在内波的必要条件和不存在内波的充分条件,作者利用某些测站海流计垂直阵列的观测结果,对上述条件进行了验证,在观测资料的处理中,首先用福里哀分析方法将实测海流中的潮周期成分分离出来,然后又依据某些考虑将潮周期内波流从实测海流的潮周期成分中分离出来,观测结果与理论分析相当一致,并由此得出内波的一些性质,从而得出结论:海流计垂直阵列的观测资料是检验近海内波的重要手段.     

近海潮成内波波包结构的分析

在文献[1]中,采用波包的观点给出了确定内波包的方向和群速的方法。本文基于1984年7月在L₃站所作的87.5小时的观测资料,研究了内波包的结构。结果表明,沿单一方向传播的潮成内波包是不连续的,存在四个波包,其间间以三个噪声区。四个波包的平均传播方向和速度相应为-90°和50cm/s。波包的频率特征与等温线及上、下层平均流的变差流的频谱特性相一致。通过模式对比证明,我们的二层模式与孤立子理论的二层模式的物理意义完全一致,即两者都反映出,在沿波传播的方向上,潮成内波的切变效应与其波幅成正比,不过我们的模式更为适用。