Modified PIC Method for Sea Ice Dynamics

The sea ice cover displays various dynamical characteristics such as breakup, rafting, and ridging under external forces. To model the ice dynamic process accurately, the effective numerical modeling method should be established. In this paper, a modified particle-in-cell （PIC） method for sea ice dynamics is developed coupling the finite difference （FD） method and smoothed particle hydrodynamics （SPH）. In this method, the ice cover is first discretized into a series of lagrangian ice particles which have their own sizes, thicknesses, concentrations and velocities. The ice thickness and concentration at Eulerian grid positions are obtained by interpolation with the Gaussian function from their surrounding ice particles. The momentum of ice cover is solved with FD approach to obtain the Eulerian cell velocity, which is used to estimate the ice particle velocity with the Gaussian function also. The thickness and concentration of ice particles are adjnsted with particle mass density and smooth length, which are adjusted with the redistribution of ice particles. With the above modified PIC method, numerical simulations for ice motion in an idealized rectangular basin and the ice dynamics in the Bohai Sea are carried out. These simulations show that this modified PIC method is applicable to sea ice dynamics simulation.     

波峰特征量的统计分布

本文在作者另文数值模拟得到的三维海浪基础上 ,进一步分析给出了三维波峰长度、高度及方向角度等特征量的统计分布。发现考虑海浪的方向性质后波峰分布不再是均匀连续的 ;波峰的长度分布受方向函数影响 ,方向分布越宽 ,波峰的平均长度越短 ,波峰的方向角分布越宽 ;波峰高度和长度在波峰高度较小时有很大的相关性 ,而在波峰高度很大时无关     

洋浦近岸海域污染控制规划方案优化——Ⅰ.排污口位置优选

在洋浦近岸海域计算潮流场基础上,计算预选排污口附近海水质点运动轨迹及预测污染物浓度分布,最后,从环保角度出发,推荐了洋浦地区各开发区的排污口位置,为洋浦近岸海域污染控制规划方案的制定及其优化提供了依据。     

环台湾岛海域半日潮波特征的三维模拟

用1997版POM海洋模式,首次应用于环台湾岛海域的潮波数值研究.得到该海域的半日潮波主要为23°N以南西太平洋传来的胁振潮.影响台湾海峡的半日潮波分别由海峡南北口传入的两支潮波,且北支强于南支.福建沿岸湄州湾-兴化湾为最强潮区,其M₂分潮最大振幅可达240cm.最强潮流区位于澎湖水道,M₂分潮最大潮流达196cm/s.环台湾岛海域潮波潮流水平结构上除海峡北部原有一个圆流点外,还发现另外存在4个新的圆流点.潮流垂直结构上主要为右偏,接近底层处为左偏.     

广西沿海台风暴潮数值模拟试验

本文采用动力数值计算方法,建立了广西沿海台风暴潮数值模式,模拟了8次不同程度袭击广西沿海的台风暴潮过程,模拟效果较好,计算值与实测值基本一致,同时,还对模型进行了敏感性分析,结果表明,该模型对台风各要素的反应属中性偏上,符合预报技术对敏感度的要求.     

渤海潮汐及大风作用下水位的数值模拟

本文以M₂,S₂,K₁及O₁ 4个主要分潮之和为开边界条件,用“ADI”法对渤海的潮位和潮流进行了数值模拟。潮位和潮流的计算值与潮汐表的预报值(或无风情况下的实测值)比较吻合。在潮汐模拟的基础上,还进行了大风影响下水位场和流场的数值模拟,亦获得了比较满意的结果。     

海滩体积变化的动态特征分析与随机模拟

本文应用动态系统特征分析和多维谱分析方法分析了粤西水东湾晏镜海滩3个高度带海滩体积变化的动态特征.分析结果表明,海滩具有以半月周期变化为主的多频带振动特征,由低潮带向上海滩趋于稳定,偏相干谱和偏位相谱反映了海滩体积变化是波能在潮位变化影响和风应力驱动下对海滩直接作用的结果.此外,对海滩体积变化过程进行了门限混合回归模型的辨识和模拟.模型在某种程度上指出了随高度增大,潮汐对海滩体积变化的影响变小,波能和风应力的直接作用明显加大.