ECOMSED模式在杭州湾海域流场模拟中的应用

针对杭州湾独特的喇叭型强潮河口湾的特点,基于Blumberg等(1996)的ECOMSED模式,引入动边界技术,建立杭州湾三维动边界的潮流模型.模型以正交曲线坐标下三维非线性水动力方程为基本方程,应用Mellor和Yamada的2.5阶湍流闭合模型计算紊动黏滞系数,嵌入Grant和Madsen的底边界层模型考虑波浪对底部应力的作用,采用干湿网格法模拟潮流漫滩过程;综合考虑径流,风应力,密度流和M₂,S₂,K₁,O₁四个主要分潮和M₄,S₄,MS₄三个浅水分潮的作用,从而提高杭州湾潮流模拟的精度.通过验潮站调和常数和多次海流连续观测资料的验证,表明该文建立的模型可以更好的用于杭州湾流场的预报模拟.     

夏季长江口外东海海域实测海流资料分析

根据2009年8,9月间长江口外海域C1,B1 2个站位的短期连续ADCP实测资料,采用调和分析、EOF分解、功率谱分析以及频率统计等方法,分析了该海域海流随时间的变化趋势和空间的结构特征。结果表明,2个站位流速在观测期间愈来愈强,准定常流动均是南向流动占优。长江口外海域M2为主要分潮,属于正规半日潮,各层潮流呈现出旋转流性质,旋转方向为顺时针占优。2个站位潮流的U,V分量均为第一模态主导,其垂向模态基本一致,体现了潮流的正压特征,2个站位的斜压性均不明显。海流的流速、流向频率统计显示两站均在SSE,S,SSW方向的频率最大。     

人机交互式台风浪业务预报系统的研制及应用

基于国内外海洋灾害业务化预警系统研究基础,进行台风浪数值预报产品释用的人机交互技术研究。利用软件工程原理开展系统需求分析、功能实现和数据库架构设计,采用地理信息系统(GIS)技术构建界面布局和人机交互界面,通过WEBGIS平台建立交互式预报制作和发布系统,实现了数值预报系统业务化自动运行、数值预报产品标准化管理、数据分析与可视化表达、人机交互偏差订正与成图发布等多种功能;以2011年5号台风"米雷"为试预报案例,验证了系统的制作和发布功能,实现了区域环台风浪预警报系统的的业务化应用。     

WaveWatch III 和SWAN模型嵌套技术在业务化海浪预报系统中的应用及检验

根据钓鱼岛海域海监巡航执法保障预报、重点海洋安全保障目标精细化预报等海浪业务化预报工作的新需求,基于 WRF 海面风场预报模型,利用结构网格海浪模型WaveWatch 芋和非结构网格海浪模型SWAN （Simulating Waves Nearshore） 的嵌套计算,建立一套适用于东海区和上海近海的海浪数值预报系统。通过不同数值实验,证明此系统的稳定性和时效性。 利用观测数据对连续2 个月的有效波高值的预报结果进行检验,结果表明：24小时预报平均绝对误差在0.3 m以下;48 小时 预报平均绝对误差在0.5 m以下;72 小时预报平均绝对误差在0.7 m以下,且误差极值主要是由台风过程引起,但预报趋势 仍值得参考。对2次台风过程采用不同风场源数据进行对比试验,结果显示采用实况路径的后报风场,海浪预报精度明显改 善。对于近岸区域采用嵌套计算的SWAN模型预报结果比WaveWatch III 模型预报结果精度显著提高,证明建立的海浪数值 预报系统在满足“稳定性”和“时效性”的基础上,各尺度和分辨率的预报产品“准确性”也能得到保证。     

冬季舟山外海定点实测海流资料分析

利用2009 年12 月6 日至2010 年1 月5 日在舟山海域获取的东海海域海床基定点（122.998毅E,30.013毅N） 海流调 查资料,应用调和分析与低通滤波方法,将海流分解为周期性的潮流分量与余流分量。对潮流的分布特征进行了分析,并构 建了一个更加符合物理规律的局地坐标系,基于此坐标系着重分析了该海域余流的时间变化趋势和空间结构特征。分析结果 表明,该站位垂向各层的潮流类型均为正规半日潮流,M2、S2分潮潮流椭圆长轴基本上呈南-北走向,各层表现出一定的旋 转流特点,往复流特征并不显著。K1、O1分潮潮流椭圆主轴基本呈西北-东南走向,往复流特征显著。该站点的定常余流表 现出明显的“上进下出”垂向空间结构。上层流速方向与中下层基本反向,明显呈现出两个不同流系的特征。统计结果显 示,余流主轴呈西南-东北走向,大致与等深线走向一致。对逐时余流分析表明,该站点近表层余流以西南向为主,中下层 水域则以东北向流动为主,应处于浙闽沿岸流与台湾暖流的交汇地带,西南向余流与浙闽沿岸流对应,而东北向余流则与台 湾暖流对应。风对沿主轴方向余流的影响比垂直于主轴的余流显著。     

上海沿海海上搜救预测模型系统的研究和应用

利用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)、无结构网格近岸海洋模式FVCOM(Finite-Volume Coastal and Ocean Model)和基于蒙特卡洛随机统计理论的海上搜救目标漂移轨迹模式Leeway,建立了长江口及邻近海域海上搜救物漂移轨迹预测模型系统。漂移轨迹预测以风和表层海流预报为基础,考虑了包括落水位置和时间、风致漂移方向、搜救目标物状态的不确定性以及风场预报误差带来的漂移路径预测误差,经统计获得搜救目标物可能漂移集合范围。对近年来发生在长江口邻近海域的海难事故后报模拟验证结果证明了Leeway模式在长江口邻近海域的适用性,同时表明所建立的搜救模型系统具有较高的精度,操作方便、时效性高,在搜救业务化预报工作中具有广阔的应用前景。     

浙闽海域余流特征分析

根据2006年8月-2007年12月期间在浙闽海域进行的连续观测长达40天的逐季海流资料,深入分析该海域余流的分布特征及季节变化规律,为浙闽海域的物质输运做出铺垫.研究结果表明:浙闽海域南侧(以28°N为界)余流值大于北侧.近岸区域余流受长江冲淡水、浙闽沿岸流控制.余流分布季节特征明显:外海余流受台湾暖流控制,余流流向...     

苏北辐射沙洲区间流系分布格局及对大气强迫力的响应

苏北辐射沙洲海域由10余条主沙脊和10余条主水道组成,其沙脊群间水动力的消长决定了沙洲的生成、发展及消亡,形成了滩槽相间、水道交错的独特地貌。黄海旋转潮波与东海前进潮波交汇于沙洲中心弶港,在沙洲外围诸多流系如黄海沿岸流、苏北沿岸水和长江冲淡水等影响下,又受复杂地形和大气强迫对浅水作用的影响,沙洲间余环流结构呈现4种环流结构迥异的特征。本文利用2006-2012年间8次共23站一年四季、涵盖主要沙脊和水道间准同步调查数据,以及沙洲南部4站长达1个月以上连续观测的ADCP资料,结合吕四和洋口港海洋站气象水文数据,分析了沙洲间余流四季输运分布格局,并重点讨论和分析了沙洲南部余流与风应力的响应关系。     

热通量计算方法在开敞海域温排水模拟中的应用——以田湾核电站为例

海气热通量对海气的热量交换具有重要的影响,能够很大程度地影响局部海域的热量扩散情况。在滨海电厂所在海域,由于温排水与环境水域温差引起的斜压效应,将对附近海域温度分布、局部环流结构变化等海洋生态环境造成影响,因此现有的数学模型要考虑海气热通量才能更加准确地模拟温排水造成的温升场。本文在了解田湾核电站温排水特点和附近海域潮流特征的基础上,应用FVCOM数值模式,采用《物理海洋学》中的海表面热通量计算方法,建立了田湾核电站附近海域温排水数值模型,对温排水造成的温升进行了模拟。模式考虑斜压效应,在排水口考虑了温排水的叠加效应,通过与实测资料比对表明:该文建立的田湾核电站温排水模型可以较好地模拟该海域的温度变化和温排水造成的温升变化。