南海潮汐潮流的数值模拟

本文用二维球坐标数值模式计算了南海m₁[=(K₁+O₁)/2]和M₂分潮的分布.计算范围从2°N到25°N,99°E到121°30'E,坐标的经向纬向、格距均为1°/4.计算结果与92个实测站进行比较符合良好,m₁分潮振幅的平均误差为4cm,迟角为7°.M₂分潮振幅的平均误差为9cm,迟角为12°.根据计算结果给出南海m₁和M₂分潮的潮汐、潮流、潮余流和潮能通量分布图.     

南海北部潮汐潮流的数值模型

本文用二维流体动力学差分方法计算了南海北部的半日潮与全日潮,得到与实际观测符合良好的结果。根据计算结果给出了潮汐、潮流和能通量的分布。文章还对陆架上潮汐增大的现象作了动力学解释。     

南海潮汐的伴随同化数值模拟

把利用正交潮响应方法对 2 4 8个周期超过 6年的南中国海的TOPEX/Poseidon卫星高度计资料进行潮波分析提取的沿轨分潮调和常数同化到二维非线性潮汐数值模式中去 ,优化模型中的开边界条件和底摩擦系数 ,模拟了南海m1 和M2 分潮的潮汐。所用的同化方法是伴随同化。根据计算结果给出了m1 和M2 分潮的同潮图。计算结果与 5 9个验潮站资料的比较结果是 :m1 分潮的振幅和迟角的平均绝对误差分别是 4.8cm和 8.7°;M2 分潮的振幅和迟角的平均绝对误差分别是 4.3cm和 1 1 .0°,表明计算结果与验潮站资料符合良好。研究结果表明 ,利用伴随同化方法把TOPEX/Poseidon资料同化到潮汐数值模式中去对模式进行校正是有效的     

东中国海潮汐数值计算

东中国海作为太平洋的边缘海，它的潮差大，潮汐类型复杂，过去研究不多。Борис、Каган、安希洙等人曾对黄渤海潮汐做过数值研究，小仓伸吉曾用等高线法作等潮图研究过东中国海的潮汐。本文首次对整个东中国海潮汐做数值计算，旨在探索协振潮波的传播和潮汐分布的总规律。计算结果与实际资料基本符合。     

东中国海潮汐数值计算

东中国海作为太平洋的边缘海,它的潮差大,潮汐类型复杂,过去研究不多。安 希洙等人曾对黄渤海潮汐做过数值研究,小仓伸吉曾用等高线法作等潮图研究过东中国海的潮汐。本文首次对整个东中国海潮汐做数值计算,旨在探索协振潮波的传播和潮汐分布的总规律。计算结果与实际资料基本符合。     

渤海潮汐和潮流数值计算

本文采用交替方向隐式方法积分二维非线性潮汐方程组，在开边界给定潮汐调和常数，计算渤海域最有代表性的半日分潮Ｍ２和全日分潮Ｋ１，利用准调和分析方法给出了两个分潮的同潮图和潮流椭圆图，与实测结果比较，计算结果是令人满意，基本上反映了渤海半日潮和全日潮波运动。本文也计算和讨论了潮汐能量平衡和耗散及潮流分布。利用潮汐和风暴潮耦合模式模拟了潮汐和风暴潮的相互作用。     

杭州湾潮汐潮流的数值计算

本文应用有限差分方法,对杭州湾的潮汐、潮流进行了数值计算,得到了全日((O_1+K_1)/2)、半日(M_2)和浅水(M_4,M_6)分潮的调和常数。计算结果与实测符合良好。文章根据计算结果描述了杭州湾的潮汐、潮流的分布及其特性。     

厦门西港潮汐潮流的数值计算

厦门西港是一个内海港,其海水运动的主要形式是潮流。根据实测资料分析所知,厦门西港是正规半日潮性质的海区。本文着重讨论厦门西港半日分潮的数值模拟结果,其可用于研究污染物在半日分潮流作用下的稀释扩散规律和泥沙回淤规律等,并且可以了解港区潮汐潮流的概况,对于海港工程也有一定的参考价值。一、运动方程和连续方程采用直角坐标系,XOY平面与平均海面重合,X、Y轴分别与地理坐标E、N交角为35度,Z轴向上,Y轴与水边界平行。     

台湾海峡及其邻近海域潮汐数值计算

建立二维潮波模式,模拟了台湾海峡及其邻近海域（18～30°N,110～130°E）八个主要分潮（M2、S2、K1、O1、P1、Q1、K2、N2）,并利用中国大陆及环台湾岛20多个潮位站的实洲资料进行验证,计算结果与实测值吻合良好。此外,给出了八个主要分潮的同潮图,并逐个讨论了潮汐特征。结果艟示：（1）台湾海峡中的潮波运动是北部蜕化了的旋转潮波系统和南部的前进潮波系统共同作用的结果。（2）半日分潮南、北两支潮波在台湾海峡中部汇合,而今日分潮则在台湾海峡南部海域汇合后继续朝西南方向传播。（3）半日分潮振幅最高值发生在福建省湄洲湾－兴化湾一带,全日分湖最高值则出现在雷州半岛以东一带近岸海域。（4）N2、K2和O1、P1、Q1分湖的振幅、迟角分布分别同M2与K1分潮的整体分布趋势相似。     

胶州湾潮汐潮流的数值计算

自从1952年Hansen提出用数值计算的方法求解潮汐方程以来,数值计算方法在国外已有了长足的进展,国内也得到了越来越多的应用。1969-1978年,在潮流大面预报工作中,我所与国家海洋局科技情报研究所等单位合作,对黄海东部、东海、朝鲜海峽、台湾海峡等海区进行了潮汐潮流的数值计算。在这些计算中,略去了非线性平流加速度的影响,这在水较深的中型海区是完全允许的;但在浅海,当未扰动水位之上的水表面高度可与平均水深相比拟时,平流项就不能省略。一九七九年,山东海洋学院王化桐等人采用Leendertse的差分格式对胶州湾进行了数值计算,考虑了非线性平流加速度的影响,但该格式以海图0米等深线作为固定的水-陆边界,没有考虑到潮间带。为了计算近岸浅水海区的潮汐潮流,本文采用R.A. Flather和N.S. Heaps的格式,编制了在108-乙机上计算任意形状近岸浅水海区潮汐潮流的手编程序,并以胶州湾为例进行了试算。 在试算时,我们用四组计算对非线性平流加速度的影响和潮间带的影响进行了比较，得出了在胶州湾这样的潮间带约占四分之一的近岸浅水海区,潮间带的影响比非线性平流加速度的影响更加明显的结论。 这四组计算是： I.不考虑潮间带(以平均水深0米作为固定的水-陆边界,并略去了平流项)； Ⅱ.不考虑潮间带,但考虑平流项； Ⅲ.考虑潮间带(海陆边界沿网格移动),但略宏平流项; IV.考虑潮间带,又考虑平流项.     

台湾海峡及其邻近海域潮汐数值计算

建立二维潮波模式,模拟了台湾海峡及其邻近海域(18-30°N,110-130°E)八个主要分潮(M2、S2、K1、O1、P1、Q1、K2、N2),并利用中国大陆及环台湾岛20多个潮位站的实测资料进行验证,计算结果与实测值吻合良好.此外,给出了八个主要分潮的同潮图,并逐个讨论了潮汐特征.结果显示:⑴台湾海峡中的潮波运动是北部蜕化了的旋转潮波系统和南部的前进潮波系统共同作用的结果.⑵半日分潮南、北两支潮波在台湾海峽中部汇合,而全日分潮则在台湾海峽南部海域汇合后继续朝西南方向传播.⑶半日分潮振幅最高值发生在福建省湄洲湾—兴化湾一带,全日分潮最高值则出现在雷州半岛以东一带近岸海域.⑷N2、K2和O1、P1、Q1分潮的振幅、迟角分布分别同M2与K1分潮的整体分布趋势相似.     

罗源湾全日潮汐和潮流数值计算

采用不规则三角形网格的分步杂交法,建立罗源湾海域二维变边界全日潮汐和潮流数值模型。将计算值与实测资料比较,结果表明符合程度良好。给出了同潮时线与等振幅线、潮流椭圆、最大潮流及不同时刻潮流场分布。应用该模型可以较系统地了解罗源湾全日潮的潮汐、潮流状况。     

南海潮汐数值预报及其在海道测量中的应用

以协振潮波二维铅直平均运动方程为南海海域潮波运动的物理模式，用ADI方法进行差分求解，对该海域进行潮汐数值预报，并应用于海道测量。经实测数据对比，此方法不但可行，而且精度远高于一次或三次24h潮汐预报的方法。     

基于FVCOM的南海北部海域潮汐潮流数值模拟

基于非结构三角形网格的FVCOM(finite-volume coastal ocean model )数值模型, 对南海北部海域的潮汐、潮流进行了精细化数值模拟研究, 并根据模拟结果详细分析了M2, S2, K1, O1 分潮的潮汐和潮流特征。研究结果表明: 神泉港到甲子港海域表现为正规全日潮性质, 珠江口附近海区潮汐以不正规半日潮为主, 其他海域主要表现为不规则全日潮; 陆架海域和深水海域主要表现为往复流, 陆架坡折区存在较强的旋转流, 陆架坡折区为不规则半日潮流和不规则全日潮流的分界线; 东沙群岛附近海域以不规则全日潮流为主, 旋转方向为顺时针; 整个海域的最大流速分布与等深线基本平行, 东沙群岛附近速度明显变大, 最大值出现在台湾浅滩附近, 最大值超过70 cm/s; 南海潮波系统以巴士海峡传入的大洋潮波为主, 分为三支潮流, 以不同的形式进出南海北部海域; 余流在台湾浅滩附近达到最大, 超过6 cm/s, 自南向北进入台湾海峡, 近岸余流自东向西沿岸流动。本研究在东沙群岛周边的模拟结果与前人基于实测资料的分析吻合较好, 并且由于采用了高精度的三角网格, 本文对东沙群岛周边海域的潮汐潮流结构和性质的刻画和分析是迄今为止较为精细的, 同时本研究还提高了对沿岸验潮站调和常数的模拟精度。     

朝鲜海峡潮汐和潮流的数值计算

本文依据二维长波方程,用有限差分方法计算了朝鲜海峡的半日潮和全日潮,得到与实际观测符合良好的结果。文章给出了潮汐、潮流和能通量的分布。计算显示,在朝鲜半岛东南方的全日潮无潮点位置比历史同潮图上的位置更靠近朝鲜海岸。计算还发现在五岛列岛西北方向存在一个M_2潮流的圆流点。能通量计算表明,潮能系从济州岛和九洲之间的通道进入本海区。除本海区消耗外,部分能量通过对马岛和九州之间的通道进入日本海,部分则通过济州岛和朝鲜半岛之间的通道流向黄海。     

南海潮汐特征的初步探讨

本文以英版潮汐表上刊出的调和常数为主,选取了320个站资料,计算了南海的潮汐性质、潮差,半日潮和日潮的同潮时线、潮差,并用等高线法,绘制了M₂、S₂、K₁、O₁分潮图,从而较好地展现了潮汐的分布规律.在南海北部,汕头以南海区发现了一个新的半日分潮(S₂)无潮点.海区的潮波运动,以前进波为主,由北向南传播,到了沿岸海湾,因受地形等影响变成驻波.与以往文献比较,更准确地揭示了本海区的潮汐特征.     

南海及台湾海峡台风浪的数值计算研究

本文应用ＬＡＧＦＯＦＩＯ的建立第三代海浪模式，采用波数能谱直接模拟海浪谱的方法，进行南海及台湾海峡台风浪的后报和分析计算结果与实测值拟合较好，表明ＦＩＯ－ＳＯＡ方法适用于该海区台风浪的数值计算。     

南海潮汐和潮流的分布特征

本文分析结果表明:(1)在深海区域潮波以前进波的形式自北向南传播,到陆架海域形成驻波。M_2分潮在泰国湾的东部有一个顺时针旋转的无潮点,K_2分潮在北部湾顺化附近和泰国湾西部各育两个反时针旋转的无潮点;(2)M_2分潮流在北部湾和泰国湾最大流速的同潮流时线都存在着两个圆流点,且位于半日分潮波的腹部,在圆流点附近最大流速发生时刻按逆时针方向增加,而其它区域几乎是在同一时刻发生的。K_1分潮流在北部湾和泰国湾也各有一个圆流点;(3)北部湾海防附近的最大变差可达6m以上,而赤道附近、越南顺化、泰国湾中部变差最小,只有1m左右。琼州海峡中部近最大潮流为最强,可达3kn以上,东部深水区域最小,仅0.1kn。     

潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算

采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场.其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套.为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用.计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度.