亚洲沙尘的远距离输送及对海洋生态系统的影响

亚洲沙尘是全球沙尘的重要组成部分,其环境效应已得到广泛关注,但至今对亚洲沙尘输送/沉降—海洋生态系统响应—辐射活性气体海气交换—间接气候效应这一过程的认识却是非常初步的。亚洲沙尘存在3个主要源区,对其排放强度的认识仍存在较大的不确定性。亚洲沙尘可以通过长距离输送而影响到广大的北太平洋,其传输路径和影响范围决定于沙尘的来源、粒子谱分布与大气环流特征等因素。沙尘沉降是海洋营养物质和污染物质的来源之一,但沉降通量的估算结果仍有待进一步验证,而对海洋生态系统的作用机制及其反馈还缺乏足够的了解。论文在综述国内外相关研究的基础上,提出了“亚洲沙尘与海洋生态系统”（Asian Dust and Ocean EcoSystem,ADOES）研究计划的科学目标和主要研究内容。     

海洋浮游生态系统动力学模式的研究

分析了海洋浮游生态系统动力学模式的结构,讨论了其研究现状。９０年代以来海洋浮游生态系统动力学模式的特点是：状态变量的个数较以前有所增加,从２－４个增加至３－７个生物过程的描述更加细致;注意刻画物理过程的作用,特别是垂直方向上湍流的交换作用;利用或改进原来的模式,研究新问题;模式仍以一维为主,同时三维耦合模式也得取发展和应用;区域仍以北大西洋为主,也出现了研究赤道太平洋、阿拉伯海、东海等海区的工作。     

混合Rossby惯性重力波致Lagrange余流

基于在一个连续层化条件下热带海洋波动的弱非线性动力学系统中建立的最低阶Ｌａｇｒａｎｇｅ余流协力学模型及由此导出的赤道波致Ｌａｇｒａｎｇｅ余流的一般解,导出了混合Ｒｏｓｓｂｙ惯性重力波第一斜压模态导致的最低阶Ｌａｇｒａｎｇｅ余流的表达式。从中发现,该波可产生纬向、经向和铅垂方向的Ｌａｇｒａｎｇｅ余流,其中水平分量与赤道中、东太平洋表层流速的年平均值（约５ｃｍ／ｓ）同量级;纬向和铅垂向余流关于赤道正对     

湍流局地平衡假设的新推论--齐次湍流动能输运方程封闭模型与应用(Ⅱ)

在湍流局地平衡假设下 ,建立了齐次湍能输运方程封闭模型 (HKE) ,并在平板边界层的两种经典流动中加以检验 ,给出 HKE封闭下的流速、湍流动能和湍流混合系数剖面的形式解。结果表明 ,HKE可以避免在流速剪切为零时的无湍流混合问题 ,其解与 L aufer湍流实验吻合 ,因而HKE模型比混合长理论有更合理的内涵。文中还给出 HKE封闭的浅海动力学模型 ,以湍应力和水位梯度力的平衡为运动的基本受力平衡 ,进行了模型的量阶分析和运动分析 :当阻尼频率和运动频率同量阶时 ,惯性运动不可忽略 ;在潮振荡占优的浅海中 ,对流非线性相对于惯性运动为小量 ;当阻尼频率足够大时 ,科氏力项相对于湍应力也可能为小量。     

东中国海环流的一种模型——Ⅱ、夏季环流和相似准则

我们曾提出了一种描述东中国海定常环流的全流模型，并用以对东中国海的冬季环流进行了数值模拟。该模型是以下列的风旋度——热盐梯度方程式来表述的:     

东中国海环流的一种模型 Ⅱ、夏季环流和相似准则

导言 我们曾提出了一种描述东中国海定常环流的全流模型,并用以对东中国海的冬季环流进行了数值模拟。该模型是以下列的风旋度—热盐梯度方程式来表述的:     

渤海三维风生-热盐-潮致Lagrange余流数值计算

笔者基于一种三维斜压浅海Lagrange余流的弱非线性理论,湍粘性系数的处理引进了Richardson数,利用流速分解法,把作为强迫力的潮汐、风和热盐统一在一个模型中,考虑了黄海暖流余脉和黄河径流的影响,诊断计算并获得了渤海三维风生-热盐-潮致Lagrange余环流.同时,给出了潮致Lagrange余环流、风生环流和热盐环流,并且做了比较和分析.对渤海Lagrange余环流的三个主要涡旋形成机制进行了初步的探讨.最后,用实测资料对计算结果进行了检验,显示了结果的合理性.     

第一章 海洋环境流体动力学研究的焦点

随着沿海工业、近海工程以及海洋开发的急速发展,特别是近岸水域,像河口、海湾、陆架以及边缘浅海等遭到越来越严重的污染,使海域环境质量明显下降,对生物资源和人体健康产生了程度不同的影响,生态平衡遭到了前所未有的破坏。因此,海洋,特别是近岸水域的污染已成为世界各国,特别是像我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。现在,人们已越来越认识到作为长期以来被习惯地当作天然纳污场的海洋,其容量终究是有限的。不同水域对污染物质的净化能力是不同     

三维浅海流体动力学模型的流速分解法

以一个差分-微分方程导出了含有局部惯性项的三维浅海流体动力学流速分解模型的公式,将水平流速分解成4个分量——梯度流、风海流、线性惯性流和非线性惯性流.各流速分量的无因次垂向剖面采用变分-有限元方法求解,并单纯组成了风暴潮位的抛物型方程,从而使模拟计算类似于超浅海风暴潮所用的方法.最后,基于上述流速分解方法对渤海风潮作了数值研究,比较了各种效应的影响,得到了一些有意义的结果.     

第五章 非线性三维潮波边值问题模型

潮波的H—N方法,是直接对潮波所满足的原始流体动力学方程组,在开边界输入潮位或通量的瞬时值的条件下而进行海湾或陆架胁振潮位潮流瞬时值的数值计算。这里再介绍一种潮波的边值模型,即按分潮波概念,将谐波分析法和小参数法引入潮波流体动力学方程组后,形成了一系列分潮位调和常数的椭园型方程,在全周界(或者也只在开边界)给出分潮位调和常数的条件下进行分潮位调和常数的数值计算。