用常规探空资料估算C_n²和ε垂直变化初探     

戴铁丕  潘闻天  朱素芳  毕志刚 《大气科学学报》1997,20(2):251-258

用南京、射阳的常规探空资料建立了估算折射率结构常数C_n²和湍能耗散率ε垂直变化理论模式。结果表明:用该理论模式计算的ε值与用天气脉冲多普勒雷达探测的速度谱宽σ_r²再估算得到的ε值有较好的一致性。  相似文献   

利用尺度自适应大气边界层湍流参数化方案对一次陆地浓雾的数值模拟          下载免费PDF全文

乔崛  彭新东 《气象》2024,50(4):449-460

为提高大气数值模式的模拟能力,改进大气边界层水汽、热量湍流输送计算和大雾天气的模拟效果,选用WRF三维非静力模式,采用具有局地和非局地垂直湍流尺度自适应计算能力的MYNN_SA参数化方案,对2017年12月28—29日我国华北—江淮地区的大范围浓雾过程进行了数值模拟研究,探讨从中尺度到灰区尺度分辨率范围,模式的尺度自适应大气边界层湍流参数化方案对稳定大气边界层发展、湍流输送和大雾天气模拟的影响。利用中国地面气象站观测资料和ERA5再分析数据,在接近灰区尺度的网格分辨率上,利用尺度自适应大气边界层湍流MYNN_SA参数化方案较之中尺度参数化MYNN方案,可明显改善次网格湍流输送计算,以及陆地浓雾的强度、空间分布和时间演变特征,可更精确地模拟云水混合比、逆温层和雾区的垂直结构。  相似文献   

倾斜挡浪板式桩基透空型防波堤的消浪性能研究          下载免费PDF全文

王强  刘睿  梁丙臣 《海岸工程》2022,41(2):95-104

本文提出了一种倾斜挡浪板式桩基透空型防波堤,通过物理模型试验对规则波作用下防波堤的消浪性能进行了研究。试验中观测了桩基透空型防波堤迎浪侧和背浪侧波面的变化过程,探讨了不同入射波浪条件下防波堤挡浪板的开孔率ε和布置形式B对其消浪性能的影响,分析了防波堤的反射系数K_r、透射系数K_t以及波能耗散系数K_d随着相对波高H/D和相对堤宽W/L的变化关系,并从波浪能量分布的角度分析此种防波堤的消浪机理。研究结果表明,单层挡浪板的开孔率自30%降低至10%,平均透射系数可减小约24.3%,平均耗散系数可增长约12.8%;双层挡浪板防波堤的反射系数取决于前排挡浪板的开孔率,透射系数取决于挡浪板组合中的最小开孔率。  相似文献   

基于能量耗散视角的红树林海岸沉积地貌学     

李炎  陈一宁 《海洋地质与第四纪地质》2023,(6):25-33

能量耗散是海岸带沉积地貌学的重要研究方向。地貌系统中的能量耗散往往存在极值，但是关于地貌演化的能量耗散趋向是最大值还是最小值，一直存在争议。本文试图从文献梳理入手，回顾海岸带地貌过程中的能量耗散问题，并用阻抗匹配概念来解释能量耗散的极值问题：当地貌系统的机械储能效率最大而热力学耗散最小时，表现为“共振阻抗匹配”，反之则表现为“梯度阻抗匹配”。基于无量纲沉降速度Ω的海滩地貌分类体系，正是表现从“共振阻抗匹配”到“梯度阻抗匹配”的典型谱系。在此基础上，从能量耗散的视角，对红树林生态系统的沉积地貌过程进行了文献综述，总结了潮沟-潮滩-红树林界面上的阻抗匹配和能量耗散问题，讨论了界面能量耗散行为如何通过水动力学和热力学过程反馈到红树林的生长过程，指出了红树林生态系统中潮沟-潮滩三维地形结构的重要性，并建议在红树林生态修复工程中应用这种结构来更好地维持系统的稳定性。  相似文献   

关于涡相关海气通量计算的资料处理技术          下载免费PDF全文

王金良  宋金宝 《海洋科学》2009,33(11):1-5

针对海气通量观测中存在的气流扰动等非湍流信号影响风速脉动进而导致涡相关通量计算失真的问题,借用惯性耗散法的思想进行了资料处理技术的改进性研究.以湍流惯性耗散的-5/3密率分布为依据,获得了一种滤除非湍流信号的新途径.以动量通量的计算为例,从对实测风速数据的处理情况来看,其结果与经验公式所得吻合得非常好.相比于通常的通量计算软件来说,该资料处理技术能极大地降低非湍流信号的影响并由此得出更为可靠的通量结果.从而,此技术可以用于新通量算法软件的研究和开发.  相似文献   

兴化湾的潮流研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

高劲松  周良明 《海岸工程》2009,28(4):1-10

位于兴化湾内的江阴港是福州首要发展的新港，目前正准备扩建泊位，因此了解兴化湾的潮流特征有着重要意义。此前对兴化湾的潮流模拟都是采用二维不规则三角形网格，且重点分析2个水道区的潮流特征，缺乏对整个兴化湾流场的把握。而本文则通过三维ECOMSED模式，采用更为精细的网格对兴化湾的潮流特征进行模拟。通过模拟结果和实测值的比较，发现模拟结果较好，可以准确地分析兴化湾的潮流特征。分析发现，该海域的流主要为往复流，具有驻波性质；余流场中存在2对因地形作用而产生的气旋和反气旋涡旋；同时发现垂直湍粘滞系数在垂向上为抛物线型分布，而在时间上具有周期性变化，且与流速变化有很好的对应关系。  相似文献   

应用湍流通量理论分析蒸发波导机理     

郭相明  康士峰  张玉生  成印河 《海洋技术学报》2009,28(2)

蒸发波导是近海面经常出现的大气结构.从湍流运动方程出发,基于近海面海-气耦合湍流通量理论和算法分析了蒸发波导机理.对气象要素变化时,蒸发波导高度和感热、蒸发潜热和动量通量间的关系进行了分析,表明蒸发波导的形成和湍流通量具有明显相关性,为蒸发波导机理研究提供了新途径.  相似文献   

液气共存的耗散粒子动力学模拟          下载免费PDF全文

王晓亮  陈硕 《海洋学报》2010,32(10):6778-6785

传统的耗散粒子动力学方法(DPD)由于采用了纯排斥的守恒力相互作用,从而不能适应液气共存或者带有自由面流体的模拟.这里研究了DPD方法中新近提出的一种短程排斥、长程吸引相互作用,探索了这种改进势能对于DPD方法模拟液气共存的能力.模拟了这种新势能所形成的液气过渡界面,计算了过渡界面区的应力分布,发现应力分布与多体DPD方法所得结果一致.进一步对表面张力进行了研究,验证了这种势能所形成的界面满足Laplace定律,而通过理论公式与Laplace定律分别所得到的表面张力也彼此相符.  相似文献   

潮波方程数值格式与摩阻系数选取     

宋志尧  卜春春  徐福敏  孔俊 《海洋工程》2010,28(1)

基于一维阻尼潮波传播方程解析解,从求解数值格式及Heuristic稳定性分析方面,讨论了数值解的精度、计算耗时和摩阻系数选取等问题。研究结果表明:1)Courant数小于1时,潮波方程显格式解的精度略高于隐格式解,计算耗时少于隐格式解;2)为减少计算耗时,潮波方程的隐格式解允许较大的时间步长,但解的精度有所降低,须通过减小底床摩阻系数以保证计算精度;3)隐格式解摩阻系数的选取与Courant数有关,Courant数越大,摩阻系数的选取值比实际值越小,通过理论分析结合数值试验得到了相应的关系式。这些研究结论对实际海域的潮波传播的数值模拟具有重要的应用价值。  相似文献   

北冰洋次表层暖水形成机制的研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

陈志华  赵进平 《海洋与湖沼》2010,41(2):167-174

分析了北冰洋加拿大海盆上层海水温度结构特征,针对在海冰覆盖区域普遍发生的次表层暖水现象,建立了冰海耦合的一维柱形模式,成功模拟了次表层暖水的垂向结构和形成机制,证明了太阳辐射加热和表层冷却是次表层暖水的成因。通过数值实验定量分析了形成次表层暖水各因子的作用,表明太阳辐射是形成次表层暖水的能量来源;长波辐射、气温和比湿等其他大气因子对次表层暖水强度有较大影响;在厚冰区不能形成次表层暖水,海冰越薄,水道面积越大,则冰下次表层海水温度升高得就越快,薄冰和冰间水道是形成次表层暖水的主要能量通道;通过模式的拟合给出湍扩散系数垂向变化的估值,冰下表层海水垂向湍扩散系数为5.0×10-3m2/s左右,而次表层垂向湍扩散系数却快速降低到1.0×10-6m2/s,表明跃层导致的稳定性增大是形成次表层暖水尖峰的关键因素。  相似文献