杭州湾潮流湍应力和涡动粘性的估算

本文依据动量方程,采用潮汐和潮流观测资料对杭州湾5个断面的湍应力和涡动粘性进行了估算,计算所得海底拖曳系数平均为0.67×10-3,湍应力振幅垂直廓线接近线性而略呈下凹,位相随离海底距离的增大而延迟,垂直涡动粘性系数在中层偏下达最大,该层平均约为60厘米2/秒。     

南海海面温度与Ni(n)o/DMI指数年际变异的相关性分析

利用NCEP的Reynolds最优插值海面温度产品(1981年12月-2004年10月),对南海海表温度场的年际变化与热带太平洋El Ni(n)o指数(Ni(n)o1 2, Ni(n)o3.4, Ni(n)o5和Ni(n)o6指数)以及印度洋的偶极子指数(DMI)进行相关性分析.研究表明南海海面温度(SST)的变异与Ni(n)o1 2指数的变异相关性较强,南海海表温度场平均滞后Ni(n)o1 2指数4.77个月时,二者相关达到最大,平均为0.60; Ni(n)o3.4指数次之,南海海洋表层温度距平(SSTA)平均滞后Ni(n)o3.4指数6.67个月时,二者相关系数最大,平均为0.49.南海海表温度场对应的伴随形态进一步表明,南海随Ni(n)o1 2, Ni(n)o3.4指数出现正异常并有增暖现象,其中南海SST异常随Ni(n)o1 2指数变化的强度更大.并且几乎整个南海区域均超过95%的置信水平,当Ni(n)o1 2达到1个标准差(即异常增暖1.04 ℃),南海平均增暖幅度为0.16 ℃,越南东南外海和南海16°N以北区域SSTA增幅最大为0.20 ℃.表征西北太平洋海表温度场的Ni(n)o5和Ni(n)o6指数对ENSO现象的响应与南海表层温度场线性相关性不显著.研究还表明,南海海表温度场的年际变化与印度洋偶极子指数(DMI)的相关性不强,相关性仅体现在南海的卡里曼丹岛西南角的局部海域.     

中国近海环流数值模拟研究综述

按照研究时间由早期到现代,研究方法由简单到复杂的顺序,综述了近几十年来海洋数值模拟工作在中国近海所取得的研究成果.目前,通过数值模式已经能够基本合理地模拟中国近海的海洋环流,黑潮、台湾暖流、黄海暖流等的路径、流量,对马暖流源区等问题的特征在数值模拟结果中也逐渐清晰.通过分析已有的工作,认为还存在多项关键技术问题,并受对中国近海环流认知程度的限制,中国近海环流的数值模拟研究还需要进一步的发展和完善.在未来的数值模拟研究中,通过变网格或多重网格嵌套技术,实现中国近海高分辨率的数值模式;应用更加符合实际情况的海洋参数化方案,发展风-浪-流-潮耦合模式;结合资料同化技术,发展预报模式等都应是中国近海环流数值模拟研究的重点发展方向.     

风暴潮漫滩的半隐半显数值模式及其在珠江口的应用

研究给出了风暴潮漫滩预报的一种半隐半显数值模式,并将其用于珠江口风暴潮漫滩的后报。该模式将风暴潮漫滩的控制方程进行半隐半显离散,使计算稳定性不受时间步长的限制;分别用共轭斜量加速Ｊａｃｏｂｉ法和文中提出的简化算法求解差分方程以提高计算效率。数值模拟试验表明：该模式计算的沿岸风暴潮与天文耦合水位与实测水位值吻合较好,因而对漫滩位置,范围和持续时间的计算应是合理,准确的;因模式允许使用的时间步长比ＡＤ     

潮汐预报的几种方法(二)

二、调和法 调和法是目前潮汐分析和预报中采用的一个基本的主要的方法。目前世界各国出版的潮汐表和潮流表差不多都是采用调和法推算的。 如果一个物理量Q(如潮高、流速等等)是随时间t按余弦函数变化的,则叫做调和量,共表示式为Q=Acos(σt+α)。这里最基本的量是σ,称作角速率,Q的变化周期T即等     

内潮耗散与自吸-负荷潮对南海潮波影响的数值研究

利用非结构三角形网格的FVCOM海洋数值模式,在其传统二维潮波方程中加入参数化的内潮耗散项和自吸-负荷潮项,计算了南海及其周边海域的M_2、S_2、K_1和O_1分潮的分布。与实测值的比较表明,引入这两项对模拟准确度的提高有明显效果。根据模式结果本文计算分析了研究海域的潮能输入和耗散。能量输入计算表明,能通量是潮能输入的最主要构成部分,通过吕宋海峡断面进入南海的M_2和K_1分潮能通量分别为38和29GW;半日周期的自吸-负荷潮能量输入以负值居多,而全日周期的自吸-负荷潮能量输入以正值居多,因而自吸-负荷潮减弱了南海的半日潮,并加强了南海的全日潮。引潮力的作用也减弱了半日潮而加强了全日潮,但其作用要小于自吸-负荷潮。潮能耗散的分析显示底摩擦耗散在沿岸浅水区域起主导作用,内潮耗散则主要发生在深水区域。内潮耗散的最大值出现在吕宋海峡,且位于南海之外的海峡东部的耗散量大于位于南海之内的海峡西部的耗散量。对M_2和K_1分潮吕宋海峡的内潮耗散总值分别达到16和23GW。     

海洋模式中潮致混合调和分析参数化方案的建立

潮致混合对海洋环流的调整起着重要作用。陆架环流的数值模拟中如果不考虑潮汐作用,往往不能得到与观测相符的垂向温盐结构。本文基于调和分析方法,建立了一套潮致混合参数化方案。该方案通过对垂向混合系数进行调和分析,从而得到随时间变化的潮致混合系数。将该方案用于黄海冷水团数值模拟的结果显示,其能够得到与在数值模式开边界直接加入潮汐强迫相当的冷水团温盐结构。和直接引入潮汐强迫相比,这一潮致混合参数化方案的优势在于,它能够大大节省数值模拟计算机时,因此有望显著提高大规模高分辨率的海洋环流及气候模式的模拟能力和计算效率。     

进入中国南海的黑潮脱落中尺度涡的特征——基于OFES模式数据

自黑潮脱落并由吕宋海峡进入中国南海的中尺度涡(简称脱落涡旋)对黑潮与南海的水体交换、热量及物质输送等过程均有十分重要的作用.基于1993—2013年OFES(OGCM for the Earth Simulator)模式数据产品,分析研究了脱落涡旋的统计特征及其温盐流三维结构,并与卫星观测结果进行对比分析.OFES模式...     

Forecasts of South China Sea surface temperature anomalies using the Nio indices and dipole mode index as predictors

Based on an empirical orthogonal function (EOF) analysis of the monthly NCEP Optimum Interpolation Sea Surface Temperature (OISST) data in the South China Sea (SCS) after removing the climatological mean and trends of SST,over the period of January 1982 to October 2003,the corresponding TCF correlates best with the Dipole Mode Index (DMI),Nio1+2,Nio3.4,Nio3,and Nio4 indices with time lags of 10,3,6,5,and 6 months,respectively.Thus,a statistical hindcasts in the prediction model are based on a canonical correlation analysis (CCA) model using the above indices as predictors spanning from 1993/1994 to 2003/2004 with a 1-12 month lead time after the canonical variants are calculated,using data from the training periods from January 1982 to December1992.The forecast model is successful and steady when the lead times are 1-12 months.The SCS warm event in 1998 was successfully predicted with lead times from 1-12 months irrespective of the strength or time extent.The prediction ability for SSTA is lower during weak ENSO years,in which other local factors should be also considered as local effects play a relatively important role in these years.We designed the two forecast models:one using both DMI and Nio indices and the other using only Nio indices without DMI,and compared the forecast accuracies of the two cases.The spatial distributions of forecast accuracies show different confidence areas.By turning off the DMI,the forecast accuracy is lower in the coastal areas off the Philippines in the SCS,suggesting some teleconnection may occur with the Indian Ocean in this area.The highest forecast accuracies occur when the forecast interval is five months long without using the DMI,while using both of Nio indices and DMI,the highest accuracies occur when the forecast interval time is eight months,suggesting that the Nio indices dominate the interannual variability of SST anomalies in the SCS.Meanwhile the forecast accuracy is evaluated over an independent test period of more than 11 years (1993/94 to October 2004) by comparing the model performance with a simple prediction strategy involving the persistence of sea surface temperature anomalies over a 1-12 month lead time (the persisted prediction).Predictions based on the CCA model show a significant improvement over the persisted prediction,especially with an increased lead time (longer than 3 months).The forecast model performs steadily and the forecast accuracy,i.e.,the correlation coefficients between the observed and predicted SSTA in the SCS are about 0.5 in most middle and southern SCS areas,when the thresholds are greater than the 95% confidence level.For all 1 to 12 month lead time forecasts,the root mean square errors have a standard deviation of about 0.2.The seasonal differences in the prediction performance for the 1-12 month lead time are also examined.