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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 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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盐场高度分层下的三维斜压数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
采用基于Backhaus的三维斜压模式计算珠江口水动力特性。改进了原模式的盐度差分格式和方程，采用二阶精度差分格式并引入了物理扩散项。改进后盐度差分方程较好地反映珠江口盐度成层现象。本文给出了两个点的水位数值模拟与实测值的对比，给出了包含8个口门珠江口的计算潮流场及盐场，讨论了盐度高度成层条件下珠江河口水动力特性。 相似文献
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采用改进的盐度场数值格式模拟珠江口盐度分层现象 总被引：7，自引：0，他引：7
采用基于Backhaus的三维斜压模式计算珠江口水动力特性，重点模拟了夏季丰水期盐度分层现象；改进了原模式的盐度差分格式和方程，采用二阶精度差分格式并引入了物理扩散项。结果表明，改进后的盐度差分方程能较好地反映珠江口盐度成层现象。 相似文献
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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。 相似文献
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黄、渤海盐度准三维数值预报模式 总被引：2，自引：0，他引：2
黄、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、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三个特征量水平分布的方程,形成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、侧向混和及底层混和影响因素,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。 相似文献
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三维陆架模式及其应用——一个三维陆架模式及其在长江口外海区的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
建立一个σ坐标系下三维非线性斜压浅海与陆架模式，并首次应用于夏季长江冲淡水扩展的研究。模式计算区域为整个东中国海，水平分辨率为７．５′×７．５′，垂向分辨率为１１层，考虑实际海岸形状和海底地形，在空间完全交错的网格系统上，离散化控制方程组，采用ＡＤＩ计算方法数值求解。动量方程中的非线性项采用二次能量守恒的半动量格式，温盐方程中的平流项采用迎风格式，垂向涡动扩散项采用隐式。数值试验结果基本再现了伸向东北的冲淡水舌和东中国海的环流结构 相似文献
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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。 相似文献
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根据二维流体动力学方程和深度平均盐度扩散方程在河口径流量以及蒸发和降水之差为已知情况下构成的闭合方程组，预报出深度平均盐度，然后利用底层盐度与度平均盐度、水深和时间之间的经验关系，给出底层盐度的二维预报。 相似文献
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本文利用Argo盐度、SODA海流量、OAFlux蒸发量和TRMM降水量等数据,采用盐度收支方程定量给出了印度洋混合层盐度的收支,揭示了整个印度洋净淡水通量项、平流项、垂向卷夹项的分布、季节变化特征及其对混合层盐度变化的主要贡献。结果表明,就多年平均而言,平流项负贡献（15.14%）大于正贡献（9.89%）,说明平流输送把低盐水输送到高盐海域,导致印度洋高盐海域混合层的盐度降低。净淡水通量项的分布和季节变化与降水量基本一致,且正贡献（13.70%）大于负贡献（7.81%）,说明净淡水通量项使印度洋的混合层盐度升高（因为多年平均蒸发量大于降水量）。盐度季节变化显著海域的进一步分析表明,6?11月,西南季风漂流把赤道西印度洋的低盐水（相对阿拉伯海高盐水而言）输送到阿拉伯海西部海域,导致该海域的盐度降低。平流输送把孟加拉湾湾口和中部的高盐水带到北部海域,是导致北部海域盐度升高的主要原因。 相似文献
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用数值模式对河口海岸地区的物质输运进行计算时，平流项的数值格式必须要能对物质浓度锋面进行正确处理，以避免产生过多的数值耗散或频散。本文中设计了一种在网格内设置一些质点并对质点进行跟踪的格式计算平流项。结果表明，质点跟踪格式在一维情形下无频散和几乎没有耗散，在二维情形下无频散和在水深变化剧烈的地方基本避免了垂向数值耗散。与其他数值格式的耗散性和频散性相比，本文中设计的数值格式明显地提高了物质输运方程中平流项的计算精度，在河口海洋物质输运的计算中具有较大的应用价值。 相似文献
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为了研究污染物对流扩散方程中不同时空格式的适用性,针对对流扩散方程的一维﹑二维和三维3种情况,分别建立了预报-校正的有限差分数值模型。在时间步进格式上分别采用了Crank-Nicolson格式或混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式,对对流项分别采用2阶精度或4阶精度,对扩散项采用了2阶精度。利用建立的数值模型求解了经典的污染物浓度场对流扩散,通过数值解与解析解的比较讨论了不同时空格式对数值模型计算结果的影响。结果表明:对空间一次导数采用4阶精度可以避免采用2阶精度带来的误差。采用混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式或Crank-Nicolson格式数值计算结果均与解析解吻合程度较好,但对于数组为[40,40,40]的三维对流扩散问题,前者比后者省时20.7%。 相似文献
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长江河口盐淡水混合的数值模拟计算 总被引：1，自引：0，他引：1
建立了河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型，数学模型中的水平压强梯度分为水位梯度的正压项和密度变化的斜压项，以反映河口盐淡水混合中的斜压现象。采用欧拉－拉格朗日法离散潮流运动方程中的对流项和盐度扩散方程，以提高计算稳定性和数值模拟精度，提出盐度边界条件，初始条件以及盐度场计算稳定标准的设置方法，针对长江河口水域的盐淡水混合情况进行模拟计算，结果反映了部分混合型河口盐度分布特征，表明所建立的河口三维非线性斜压潮流盐度数学模型能够较好地模拟长江河口盐淡水混合的时空分布。 相似文献
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自从1952年Hansen提出用数值计算的方法求解潮汐方程以来,数值计算方法在国外已有了长足的进展,国内也得到了越来越多的应用。1969-1978年,在潮流大面预报工作中,我所与国家海洋局科技情报研究所等单位合作,对黄海东部、东海、朝鲜海峽、台湾海峡等海区进行了潮汐潮流的数值计算。在这些计算中,略去了非线性平流加速度的影响,这在水较深的中型海区是完全允许的;但在浅海,当未扰动水位之上的水表面高度可与平均水深相比拟时,平流项就不能省略。一九七九年,山东海洋学院王化桐等人采用Leendertse的差分格式对胶州湾进行了数值计算,考虑了非线性平流加速度的影响,但该格式以海图0米等深线作为固定的水-陆边界,没有考虑到潮间带。为了计算近岸浅水海区的潮汐潮流,本文采用R.A. Flather和N.S. Heaps的格式,编制了在108-乙机上计算任意形状近岸浅水海区潮汐潮流的手编程序,并以胶州湾为例进行了试算。
在试算时,我们用四组计算对非线性平流加速度的影响和潮间带的影响进行了比较，得出了在胶州湾这样的潮间带约占四分之一的近岸浅水海区,潮间带的影响比非线性平流加速度的影响更加明显的结论。
这四组计算是：
I.不考虑潮间带(以平均水深0米作为固定的水-陆边界,并略去了平流项)；
Ⅱ.不考虑潮间带,但考虑平流项；
Ⅲ.考虑潮间带(海陆边界沿网格移动),但略宏平流项;
IV.考虑潮间带,又考虑平流项. 相似文献
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σ坐标系下浅水方程水平扩散项守恒型式 总被引：1，自引：0，他引：1
三维浅水模型控制方程经σ坐标变换后,其水平扩散项还存在一变换因子,故不能被常见的扩散模型表示成守恒型式。对σ坐标系下浅水方程水平扩散项进行处理,得到守恒型式的扩散模型,并采用垂向二维静水盐度扩散算例进行验证,结果表明守恒型模型能够保持初始的盐度分布。 相似文献
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本文利用Argo表层盐度、OSCAR海流等数据,基于盐度收支方程的平流输送项来阐述海洋平流输送对热带印度洋表层盐度的调整作用;利用淡水输运量计算公式揭示6条关键断面海洋平流输送对表层盐度空间结构的调整机制。结果表明,海洋平流将赤道西印度洋和阿拉伯海的高盐水输送到低盐海域的赤道东印度洋和孟加拉湾、安达曼海;将赤道东印度洋和孟加拉湾、安达曼海的低盐水输送到高盐海域的赤道西印度洋、阿拉伯海以及赤道南印度洋海域,起到了调整印度洋盐度基本平衡的作用。断面淡水输运量的分析结果表明,导致苏门答腊岛西部海域的强降水中心与低盐中心不重合,澳大利亚西部海域的强蒸发中心与高盐中心不重合的主要原因是水平环流所致;夏季,来自赤道西印度洋和阿拉伯海的高盐水在西南季风环流的驱动下,入侵孟加拉湾,是导致孟加拉湾夏季表层盐度较高的主要原因。 相似文献
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基于2004—2013年的南海北部开放航次数据和1980—2010年Simple Ocean Data Assimilation（SODA）数据，发现南海北部次表层水体盐度在2004—2005年间盐度显著增大，相比于气候态均值分别增加了0.1和0.14，而且温盐特征曲线显示盐度增大的现象主要发生在150m以浅。2004年净淡水通量仅略低于气候态均值，2005年净淡水通量则明显高于气候态均值，因此净淡水通量不会是导致此高盐事件的有利因素。我们进一步通过块体简化盐度收支方程，定量评估盐度收支方程里中平流输运项（包括跨海盆经吕宋海峡的平流输运项和南海海盆内部南北海盆之间的平流输运项）的贡献。发现在2004年，通过吕宋海峡进入南海北部的盐含量输运显著大于气候态均值，是导致南海北部上层水体盐度迅速增大的主要原因。为探究2005年南海北部盐度持续增强的原因，我们进一步比较2004年和2005年的平流项演变，发现相对于2004年，虽然2005年吕宋海峡盐含量输运略低于气候态均值，但南海内部南海南北海盆间（通过18°N断面进入南海北部）的盐含量输运增强，即在2005年，海盆内部经向平流盐输运的贡献是促使南海北部上层盐度继续增强的关键因素。 相似文献