马尔代夫海域水位、海流数值预报研究

基于无结构有限体积法海洋模式(FVCOM),建立了马尔代夫双重嵌套的水位、海流预报模式,并实现了业务化运行。利用三角网格提高重点区域(马尔代夫大桥及岛屿附近海域)的分辨率,最高网格分辨率达到45 m。垂向分层采用σ-s混合坐标的方式划分,分为31层,分别在表层和底层进行加密。采用GFS预报的风场、气压场和热通量结果制作模式表面强迫场文件。在开边界处与HYCOM预报结果进行嵌套,在斜压条件下,采用热启动的方式,业务化模拟了马尔代夫海域2020年的水位流场过程。结果表明,模式能够较好地再现计算海域内天文潮和综合水位的预报,模式预报的水位值与潮位站实测值非常接近。     

长江口正压、斜压诊断及斜压预报模式--三维流场数值模拟

建立了σ坐标系下长江口正压、斜压诊断及斜压预报模式三维流场数学模型,采用k-kl二方程紊流闭合模型求解垂向涡粘系数。通过正压模式与斜压诊断模式、斜压诊断模式与斜压预报模式流场模拟结果的定量比较,说明了各种模式对长江口流场模拟精度影响的程度,推荐了长江口流场数值模拟采用的模式。     

海面风场的数值预报业务模式

海面风场的业务数值预报，经过六年的运行和不断改进，目前已建立了包括资料处理、客观分析、大气模式和边界展模式在内的数值预报业务化系统，它能提供１５°～４５°Ｎ、１ｈ５°～１４１°Ｅ海域内１°×１°经纬网格点上的７２小时的预报风场，该风场除为日常业务预报提供参考外，还为海浪和海冰业务模式提供强迫场。本文主要介绍大气模式和边界层模式的概况以及系统的运行结果。     

渤海湾流场以及污染物分布的数值模拟研究

以了弄清渤海湾这一具有广阔潮间带典型海域的潮流以及污染物分布状况,采用考虑“窄缝”的二维动边界潮流和对流对涝海湾流场以及污染物分布的浓度场进行了数值模拟研究并应用潮流以及污染物分布的实测模型进行了验证,数值模拟结果与实测符合良好。     

YW-SWP海浪数值预报模式及其应用

ＹＷ－ＳＷＰ海浪数值预报模式考虑了地形引起的折射效应和波波间非线性能量转移，采用了新的风输入源函数和文氏理论风浪谱，使模式不仅适合深浅水，且有更适合我国海区的特色；另外，计算中对风场采取了一种加权平均的处理技术。应用于渤海个例检验及对温索子站的后报结果表明，本模式有相当好的可靠和准确性，折射效应在２０ｍ以上水深影响不明显，但在大约１０ｍ水深的浅水区影响达３０ｃｍ。     

渤海,黄海强温跃层数值预报模式

文中对前人关于水温垂直结构计算，模拟和预报研究成果进行了评价，并在此基础上建立了考虑海面吸收辐射和透射辐射，地形，风，海流，界面摩擦及其引起的混合使用的强温跃层三维数值预报模式。该模式运行的驱动量仅为风和气温场资料，因而具有较好的实用性；此外，从试报的结果看，效果是令人满意的。     

黄海、渤海盐度准三维数值预报模式

黄海、渤海盐度的垂直结构具有典型的自模性，而其水平分布又受平流、水平扩散效应及径流等因素的影响。本文根据黄海、渤海实测资料拟合了盐度垂直剖面的自模函数，并结合描述表、底层盐度及上均匀层厚度这３个特征量水平分布的方程，给出盐度三维结构的准三维模式。在模式中，综合考虑了海面风和热输入的强迫作用以及流场的平流、侧向混合及底层混合的影响因素，同时还考虑了径流、蒸发及降水的作用，较客观地反映了盐度的三维分布及其变化的物理过程。试报结果分析表明，模式的功能较好，结果令人满意。     

黄、渤海水温垂直结构数值预报方法的研究 Ⅱ.二维数值预报模式

文中根据黄、渤海区水温资料建立了无维深度η和无线温度θ_T以及相应的水温垂直剖面的相似函数θ_T=f(η).在此基础上,设:上均匀层厚度h=h(x,y,t)、表层水温T_s=T_s(x,y,t)、上均匀层以下的温度T_z=T_s(x,y,z,t)、底层温度T_H=T_H(x,y,t)、流速分量u=u(x,y,t)、v=v(x,y,t)和海面起伏ζ=ζ(x,y,t),提出了水温垂直结构的二维数值预报模式,模式的求解是用“ADI”和“HN”法进行.文中引列了预报时效为4天的试报结果,效果是令人满意的.     

渤海湾水交换的数值研究

采用三维水动力和水交换数值模型FVCOM,建立了渤海湾附近海域的水交换数值模型,经实测潮汐和潮流数据验证,模型结果良好,并通过模型对渤海湾的水交换过程进行了研究。结果表明,渤海湾海域总体水体交换率较低,水体半交换周期达323 d;渤海湾中部海域的水交换率相对较高,西北部海域和南部海域的水交换率较低,尤其是西南部海域,由于阻隔带的作用,水体交换能力最弱。因此,在进行污染物排放时,应注意选择污染物的排放位置和排放时间。     

渤海湾海域潮流数值计算

采用不规则三角形网格的分步杂交法,建立渤海湾海域二维变边界潮流数值模型,重现该海域潮波及潮流的时空分布,计算得到M2分潮和K1分潮的同潮时线与等振幅线、潮流椭圆及不同时刻潮流场分布。计算结果与实测资料对比验证吻合良好。     

渤海湾主要污染物环境容量的估算

运用一个三维水动力模型模拟了渤海湾潮汐潮流的主要特征,计算与实测结果吻合较好.在此基础上采用保守物质为示踪物估算了渤海湾的水交换特性,结果显示:渤海湾一年的水交换率大约为62%.最后以海水的二类水质为标准,估算了COD,无机氮和活性磷酸盐三种主要污染物在渤海湾的静态容量,分别为3.999× 105 t,3.999×10...     

ECOMSED模式在渤海湾泥沙冲淤研究中的应用

渤海是我国一个内海,面积约8.2万km2,平均水深约20m,沿岸有众多的海上建筑。本文利用ECOMSED模式,首先采用大小区嵌套的方式模拟渤海湾的三维潮汐潮流分布。其大区模拟结果显示,m1分潮振幅平均差值为0.59,迟角差值为-7.37,M2分潮振幅平均差值为0.65,迟角差值为18.36,与实测结果对比良好。小区模拟结果显示研究区域主要以往复流为主,在涨急落急时刻沿岸区域的流速较大,并利用27小时的连续实测潮流资料对计算结果进行验证,其结果表明计算值与实测值吻合较好。随后利用ECOMSED模式的泥沙输运模块模拟小区泥沙冲淤情况,结果表明选定区域基本为淤积区域。最后讨论人工岛的建设和大风条件对模拟区域泥沙淤积的影响。结果表明人工岛的建立对该地区整体的泥沙运动影响不大,但由于地形改变,在一定程度上减缓了部分地区的淤积速度。在强风浪作用下,研究区域的淤积及冲刷区域同未添加波浪时基本一致,没有明显的骤淤区域。     

渤海湾三维变动边界潮流数值模拟

基于河口、陆架和海洋模式 (ECOM模型 ) ,引入干湿网格法模拟潮滩涨落的改进 ,建立了渤海湾三维变动边界潮流模型。该模型网格采用为 4 80 m× 6 2 0 m,垂向 4层 ,充分考虑渤海湾潮滩广阔的特点。计算结果与实测值比较符合良好 ,较好地刻画出渤海湾 M2 分潮潮流场的时空分布特点。     

Coastal sea level variability in the Bohai Bay: influence of atmospheric forcing and prediction

The sea level variabilities, especially the atmosphere-driven sea level variabilities, which are diff erent in studies on diverse areas and timescales, need to be further documented in the Bohai Bay. Coastal sea level data and coincident meteorological data collected hourly at two observation stations (E1 and E2) in the Bohai Bay, which is a typical semi-enclosed coastal sea in China, are analyzed for the period from 19 August 2014 to 18 November 2014. The sub-sampled low-pass (<0.8 cpd) sea levels (SLSLs) at E1 and E2 are almost the same as each other, while the winds are not. On the whole, SLSLs at E1 and E2 are dominantly influenced by the across-shore wind;in detail, the dominant wind orientation at E1 is 65° measured clockwise from north, and SLSL at E2 is significantly influenced by the sub-sampled wind (SW) at 55°. Regression of SLSL onto the corresponding SW in dominant orientation and the atmospheric pressure is used to predict SLSL, which make the frequency of occurrences when the predicted total sea level is within 0.15 m from the observed values increase to 66.03% and 58.08% at E1 and E2 from original 36.71% and 34.80% without using it, respectively. The results indicate that for the prediction of the total sea level variability in the coastal shallow waters, the SLSL influenced by the atmospheric forcing, including local wind and atmospheric pressure, can be predicted using the multivariable linear regression model.     

莱州湾、渤海湾及渤海中央盆地沉积物岩芯地球化学的初步研究

本文对莱州湾、渤海湾、渤海中央盆地的海洋底质沉积环境进行了研宄,通过对17柱沉积物岩芯样品中Fe,Al,Mn,Ti的测定和分析,论述了四元素在底质表层沉积物中及在岩芯沉积物中的含量和分布规律,用数理统计的方法分析了渤海中央盆地Fe,Al,Mn,Ti的丰度值,为渤海环境背景值及环境背景历史的研究提供了重要参数。     

渤海天津近岸海域水污染特征分析

渤海是一个半封闭的陆架边缘海,是受沿岸人为活动影响最为明显的海域之一[1].陆源污染物的大量排放导致渤海湾局部海域“赤潮”频繁发生,范围不断扩大,自1996年以来共发生了13次“赤潮”,多数发生在7~8月间[2],海域水体富营养化是本海区的主要环境问题[3].     

渤海湾水环境系统多级灰关联评价

水环境评价指标体系的构建及水环境质量的综合评价分析是制定水环境保护对策的一个重要环节。文章在介绍了水环境指标因子选择方法的基础上,应用多级灰色关联评估理论及其模型对渤海湾近岸海域水环境质量状况进行了综合评价,并分析了近10a来渤海湾水环境质量变化趋势及导致近岸海域海水富营养化状况的可能原因。     

渤海湾风浪场的数值模拟

采用SWAN模型对渤海湾在定常风和非定常风作用下的波浪场进行了模拟,并利用黄骅港附近波浪统计资料对模拟结果进行了验证。结果表明：SWAN模型较好地模拟了渤海湾在定常风和非定常风作用下风浪成长和传播过程。此外,还应用ADCIRC潮流模型,初步探讨了潮流对波浪要素的影响：(1)无流存在时,波高的成长和波周期的变化是一条光滑的曲线,但当有流加入时,由于其流速和水位在一个潮周期内随时间的变化足不均匀的,其对波浪成长产生影响,使波高和周期呈不规则变化;(2)波浪成长初期,流对波高增长的影响并不明显,但当波高增大到一定程度时,流的存在对波高的影响是很明显的。