Modeling of the eddy viscosity by breaking waves     

ZHANG Shuwen  YUAN Yeli  ZHENG Quan''an 《海洋学报(英文版)》2007,26(6):116-123

Breaking wave induced nearsurface turbulence has important consequences for many physical and biochemical processes including water column and nutrients mixing,heat and gases exchange across air-sea interface.The energy loss from wave breaking and the bubble plume penetration depth are estimated.As a consequence,the vertical distribution of the turbulent kinetic energy(TKE),the TKE dissipation rate and the eddy viscosity induced by wave breaking are also provided.It is indicated that model results are found to be consistent with the observational evidence that most TKE generated by wave breaking is lost within a depth of a few meters near the sea surface.High turbulence level with intensities of eddy viscosity induced by breaking is nearly four orders larger than υwl(=κuwz),the value predicted for the wall layer scaling close to the surface,where uw is the friction velocity in water,κ with 0.4 is the von Kármán constant,and z is the water depth,and the strength of the eddy viscosity depends both on wind speed and sea state,and decays rapidly through the depth.This leads to the conclusion that the breaking wave induced vertical mixing is mainly limited to the near surface layer,well above the classical values expected from the similarity theory.Deeper down,however,the effects of wave breaking on the vertical mixing become less important.  相似文献   

Resources calculation of cobalt-rich crusts with the grid subdivision and integral method     

WU Ziyin  CHU Fengyou  MA Weilin  LI Shoujun  SHANG Jihong 《海洋学报(英文版)》2007,26(5):43-53

On the basis of three geological models and several orebody boundaries,a method of grid subdivision and integral has been proposed to calculate and evaluate the resources of cobalt-rich crusts on the seamounts in the central Pacific Ocean.The formulas of this method are deduced and the interface of program module is designed.The method is carried out in the software "Auto mapping system of submarine topography and geomorphology MBChart".This method and program will possibly become a potential tool to calculate the resources of seamounts and determine the target diggings for China's next Five-year Plan.  相似文献   

稳定风浪场谱特征量间的关系          下载免费PDF全文

文凡  高志一 《海洋与湖沼》2007,38(5):394-404

风浪宏观特征量是描述风浪场特征的重要物理量。作者基于风浪有停留在混乱运动状态的趋势的性质对风浪场特征量间的关系进行了研究。主频波频率附近的波动自风摄取能量,风浪吸收的能量通过非线性相互作用在谱中重新分配。谱中能量的重新分配产生多尺度波动,这导致风浪波面的混乱运动(风浪处于混乱运动状态)。在稳定状态,风浪运动最为混乱。当风浪状态偏离最混乱运动状态,谱中非线性相互作用引起的能量重新分配将使风浪回到该状态。基于线性海浪理论导出风浪场特征量间的关系。导出的关系与观测结果进行了对比,发现理论结果与观测结果很好地符合。风浪场宏观特征量间存在固有关系。尽管目前风浪场特征量关系的观测结果存在差异,但本文中证明,所导出的理论关系与实验结果很好地符合。  相似文献   

南大洋普里兹湾基于234Th/238U不平衡法的POC输出通量研究   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

何建华  马豪  陈立奇  项宝强  曾宪章  尹明端  曾文义 《海洋学报》2007,29(4):69-76

中国第22次南极科学考察(2005年11月至2006年3月)期间,测定了南极普里兹湾海域5个站位的从表层至150 m水深的不同层位水样中溶解态和颗粒态234Th,238U的放射性比活度以及颗粒有机碳.利用234Th/238U在上层水体中的不平衡,计算了南极普里兹湾上层水体中234Th的平均停留时间和输出通量.结果显示,随着纬度的增加,上层水体中颗粒态和溶解态234Th的平均停留时间总体趋向减小,并在中纬度站位出现了最低值,分别为1~8和29~48 d,而颗粒态和溶解态234Th的输出通量则在中纬度站位出现了最大值,分别为21~38和26~39 dpm/(m3·d).运用箱型清除模式,利用两种不同的方法估算了各水柱中从真光层底部输出的POC通量,平均值分别达到104.7 mmol/(m2·d)(E法)和120.6 mmol/(m2·d)(B法),表明南极普里兹湾夏季存在很高的新生产力,它将会对该海域碳的生物泵过程产生重要作用.  相似文献   

舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征   总被引：5，自引：0，他引：5  

张启龙  王凡  赵卫红  唐晓晖 《海洋学报》2007,29(5):1-9

根据2001年夏季和2002年冬季两次现场调查所收集的CTD和营养盐资料,利用模糊聚类分析法,对舟山渔场及其邻近海域水团的季节特征进行了分析.结果表明,舟山渔场及其邻近海域水团的配置、分布范围、温盐特性和营养盐含量都有明显的季节特征.其中,冬季在全海域共有3个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水和黄海混合水),而夏季则存在4个水团(江浙沿岸水、台湾暖流表层水、台湾暖流深层水和黄海混合水);冬季,江浙沿岸水的分布范围较小,温度偏低,盐度略高,营养盐偏高,而夏季,其分布范围较大,温度偏高,盐度偏低,营养盐偏低;冬季,台湾暖流表层水北伸最强,厚度最厚,温度最低,盐度最高,硅酸盐和硝酸盐偏高,而夏季,则北伸最弱,厚度最薄,温度最高,盐度最低,硅酸盐和硝酸盐偏低;台湾暖流深层水是一个季节性水团,它含有较丰富的营养盐;黄海混合水的分布范围和营养盐含量也都呈现出明显的季节特征.  相似文献   

东亚冬夏季风对热带印度洋秋季海温异常的响应   总被引：5，自引：0，他引：5  

李东辉  谭言科  张瑰  叶志敏 《热带海洋学报》2006,25(4):6-13

利用多年的Reynolds月平均海表温度资料和NCEP/NCAR全球大气再分析资料,分析了热带印度洋秋季海表温度距平(SSTA)与后期东亚冬夏季风强度变化的关系。结果表明,热带印度洋秋季SSTA的主要模态是全区一致(USB)型和偶极子(IOD)型,USB型模态主要代表热带印度洋秋季SSTA的长期变化趋势,而IOD型模态主要反映热带印度洋秋季SSTA的年际变化。热带印度洋秋季海温气候变率中既存在着明显的ENSO信号,也有独立于ENSO的变率特征,独立于ENSO的热带印度洋秋季SSTA变化的主要模态仍是USB型和IOD型。前期秋季USB模态与东亚冬季风及东亚副热带夏季风之间为负相关关系;与前期正(负)IOD模态相对应,南海夏季风强度偏弱(强),而东亚副热带夏季风强度偏强(弱)。USB型和IOD型模态对后期东亚冬、夏季风强度变化的影响是独立于ENSO的,但ENSO起到了调节二者相关显著程度的作用。  相似文献   

蒙特卡罗法在天然气水合物资源量计算中的应用     

曾繁彩  吴琳  张光学  梁金强  王宏斌 《海洋地质与第四纪地质》2006,26(5):139-144

天然气水合物甲烷资源量的估算是天然气水合物研究中的热点问题。运用体积法计算含水合物沉积物中的甲烷资源量时,存在参数赋值不确定的问题,从而影响了计算结果的可信度。采用蒙特卡罗法,通过计算样本的频率可以较好地评价和描述计算结果的信度,弥补体积法的不足。对采用蒙特卡罗法估算甲烷资源量的原理进行了分析和探讨,并以麦肯齐三角洲和南海海域水合物为例,计算了水合物赋存区的甲烷资源量。  相似文献   

潮滩演变规律在围堤选线中的应用——以江苏辐射沙洲内缘区为例   总被引：2，自引：0，他引：2  

李加林  王艳红  张忍顺  张正龙  齐德利  顾勇 《海洋工程》2006,24(2):100-106

滩涂围垦是沿海地区耕地占补平衡的重要手段。如何进行合理的围堤选线,尽可能减小围堤对潮滩水沙环境的影响,使匡围后的潮滩演变不影响海堤安全,是围海工程设计时必须考虑的问题。以江苏辐射沙洲内缘区仓东垦区匡围工程为例,运用潮滩均衡态概念框架,对条子泥西侧岸滩平均高潮位点变化、师地岛形成及潮沟活动性等潮滩演变特征及趋势进行了分析,并重点探讨了其在围堤选线中的应用。  相似文献   

海底输油管道底砂床冲刷机理研究     

吴钰骅  金伟良  毛根海  张恩勇  粟京 《海洋工程》2006,24(4):43-48

设计了海底输油管道水槽冲刷试验模型,研究了海底输油管道与砂床处于不同相对位置情况下床砂起动流速的变化,采用理想流体映射定理对其进行了理论分析,探讨起动流速变化规律。结合有限元数值模拟对试验进行细化分析,研究了海底管道底砂床砂粒起动的产生机理,根据研究结果将冲刷过程划分为五个阶段。阐明了海底管道暴露冲刷的危害性和实时监测的重要性。  相似文献   

龙须菜在滩涂贝藻混养系统中的生态作用模拟研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

孙伟  张涛  杨红生  刘保忠  周毅  刘鹰 《海洋科学》2006,30(12):72-76

2005年5-7月,在室内采用实验生态学方法对壳长为48.35 mm±4.27 mm文蛤(Meretrix meretrix Linnaeus)成贝和龙须菜(Gracilaria lemaneiformis Weber-van Bosse)的4种配比(生物量配比分别为0∶1、1∶1、2∶1、4∶1)进行了混养实验,每周测定养殖水体中营养盐变化情况以及文蛤、龙须菜的存活和生长情况等。实验表明,加入了大型藻类的文蛤养殖系统,相对于空白对照组,其氨氮、亚硝氮和磷酸盐浓度显著降低,NH4-N从5.52μmol/L降至1.30μmol/L、NO2-N从0.31μmol/L降至0.06μmol/L,而PO4-P从0.48μmol/L降至0.006μmol/L。实验结束后,文蛤及龙须菜生长情况良好,文蛤特定生长率最高达到了0.84%,龙须菜最高则达到了1.79%。本实验条件下,在文蛤成贝养殖系统中加入大型藻类,对养殖水体中的NH4-N、NO2-N、PO4-P有明显的吸收效果,吸收率分别为86%、98%和99%,起到了良好的生态作用。  相似文献