斜压海洋动力学的一种三维数值模式──Ⅱ.温度、盐度和垂直涡动粘性系数的计算

根据海水温度和盐度平流扩散方程给出一种数值计算方案并采用混合长度理论给出垂直涡动粘性系数的计算方法。对于温度和盐度方程,其平流过程采用了Lax－Wendroff格式,水平扩散采用显格式,垂直扩散采用隐格式。时间步长主要受平流过程的Courant-Friedrichs-Lewy条件限制。垂直涡动粘性系数计算依据Prandtl混合长度理论,并考虑了海水层化的抑制作用,因而其数值与流场及密度场结构有关。温度、盐度及垂直涡动粘性系数的计算与动力方程中内模态的计算同步进行。应用本模式模拟渤、黄、东海由潮流、密度流和风海流迭加而成的综合海流,得出了良好的结果。     

斜压海洋动力学的一种三维数值模式 Ⅰ.动力学方程数值格式

依据自由海面海洋动力学原始方程建立了一种三维有限差分数值模式,可用于潮波、风暴潮和海流的数值模拟和预报。运动方程和连续方程的数值格式采用内、外模态分离的技术。外模态采用交替方向隐格式,用于计算海面高度和垂直平均流速,时间步长不受Ｃｏｕｒａｎｔ－Ｆｒｉｄｅｒｉｃｈｓ－Ｌｅｗｙ条件限制;内模态采用半隐格式,用于计算海流的垂直２颁布,其时间步长可大于外模态时间步长。模式的计算程度比一般显式模式可快１０倍     

渤海三维海洋温度和海流数值预报

"十·五"期间,我国开展了三维海洋温度和海流数值预报的业务化研究工作.经过3年的努力,渤海三维海洋温度和海流数值预报系统研制完成,并于2003年10月,开始试预报.本文对该预报系统以及运行情况进行了介绍,并分析了所存在的问题和发展方向.     

近海湍流三维数值模拟中的重整化群模式

利用重整化群理论来确定近海湍流数值模式中的垂向涡动粘性系数，并对冬末春初琼州海峡的潮流场特征进行数值模拟。结果表明，重整化群模式的待定常数少，应用方便可行，其计算结果也比常用的湍流封闭模式的计算结果更加合理。     

温度和盐度对两种海洋桡足类动物摄食和代谢的影响

本研究在实验室模拟生态条件下,以两种常见的海洋桡足类动物为受试生物,着重研究了温度和盐度变化对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)的滤水率、摄食率、耗氧率和排氨率的影响,统筹分析了两种海洋桡足类响应温度和盐度变化的摄食与代谢策略,以期为两种海洋桡足类的室内培养提供理论支持和技术指导。结果发现:(1)在5—30°C的温度范围内两种桡足类动物的摄食与代谢均呈现随温度升高而先升高后降低的变化趋势,其中火腿许水蚤的摄食率、滤水率、耗氧率和排氨率的最大值均出现在15°C,而拟长腹剑水蚤则在25°C到达峰值,说明拟长腹剑水蚤对温度具有较高的耐受性。(2)当暴露于不同盐度(15—35)时,火腿许水蚤可在低盐度(<25)条件下保持较高的摄食能力,且当盐度为25时其摄食率、滤水率达到峰值,之后便显著下降;拟长腹剑水蚤则在盐度为30时开始下降。前者的代谢能力在盐度为25时开始下降,后者在高盐度(35)时代谢能力依然有回升的趋势,说明拟长腹剑水蚤对盐度的耐受性更强。而火腿许水蚤及拟长腹剑水蚤对低盐度(20—25)有一定的偏好,二者通过强...     

一种有限区域海表温度预报模式——Ⅰ.动力学部分

本文探索性地以建立短期SST业务数值预报模式为目的,从中国海域的海洋学特征出发,给出一个物理上合理、业务可行的上混合层二维原始方程预报模式。它包括低频流(黑潮及其分支)方程组、由漂流方程和热力学平流方程组成的动力方程组、从热力学方程中“割裂”出来的模式物理学方程三个组成部分。本模式用于3—5天SST预报,同时也给出混合层平均漂流的预报。由于本文属创新性研究,讨论内容较多,故将文章分作两部分。在部分Ⅰ仅限于讨论模式建立的物理依据以及模式的动力学方面的内容。     

湍流数值模拟中封闭模式应用的局限性

通过对琼州海峡的潮流场特征进行数值模拟，指出了选择不同的特征混合长度表达式对数值模拟结果的影响，表明了基于特征混合长度理论的流封闭模式在近海湍流数值模拟中应用的局限性。     

浅海流体动力学一种含变湍粘性系数的流速分解模型——Ⅰ.流速分解模型

对于像我国渤海、黄海和东海等半封闭的边缘海和陆架海及其附属的海湾和河口等浅水域中，浅海动力学的探讨，不仅对水位预报和流场描述等方面具有实际应用价值，而且也有理论价值。以半日或全日为周期的海洋潮汐运动，基本上控制着日常的水位变化和流场形态，其潮位和潮流分别有1米和1米／秒的量阶。     

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.     

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。     

海洋对热带气旋响应的一种改进模式

建立一个改进的二层非线性原始方程海洋模式，研究海洋对热带气旋的响应。采用湍流动能收支参数化风应力产生的垂直混合（夹卷），其中考虑了盐度对层结强度的影响。通过海洋对７００２号台风响应的数值模拟，结果表明，在引起海表温度下降的各热通量分量中，夹卷约占了８３％，余下的海表面热通量占了１７％。在台风路径转向的右侧，海洋出现强烈的降温，表现出明显的右偏性。降温的幅度、范围和形状均与观测结果较为一致。     

海洋环流和潮,余流数值计算中海区内较小尺度建筑物的一种处理方法

在海洋流场数值计算中，当流场中建筑物尺度相对平面网格步长太小时，计算中难以引进其作用，在所得计算结果中难以反映其影响。本文依据流量连续、能量守恒规律，通过水力学物模实验，求得建筑物存在情况下的谢才系数Ｃ，解决了计算中的难题。