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1.
本文主要介绍了南海及邻近海域大气-海浪-海洋耦合精细化数值预报系统的研制概况。预报区域为99°E~135°E,15°S~45°N,包括渤海、黄海、东海和南海及其周边海域。为了给耦合预报模式提供较准确的预报初始场,在预报开始之前,分别进行了海浪模式和海洋模式的前24小时同化后报模拟。海浪模式和海洋模式都采用了集合调整Kalman滤波同化方法,海浪模式同化了Jason-2有效波高数据;海洋模式同化了SST数据、MADT数据和ARGO剖面数据。为了改进海洋温度和盐度的模拟,我们在海洋模式的垂向混合方案中引入波致混合和内波致混合的作用。预报系统的运行主要包括两个阶段,首先海浪模式和海洋模式进行了2014年1月至2015年10月底的同化后报模拟,强迫场源自欧洲气象中心的六小时的再分析数据产品。然后耦合预报系统将同化后报模拟的结果作为初始场进行了14个月的耦合预报。预报产品包括大气产品(气温、风速风向、气压等)、海浪产品(有效波高和波向等)、海流产品(温度、盐度和海流等)。一系列观测资料的检验比较表明该大气-海浪-海洋耦合精细化数值预报系统的预报结果较为可靠,可以为南海及周边海洋资源开发和安全保障提供数据和信息产品服务。  相似文献
2.
绕岛理论来自于Sverdrup理论,被广泛用于估计和分析通过岛屿之间海峡的输运情况。以往的研究得到了带有侧摩擦或底摩擦的单岛理论或多岛理论。本文在线性情况下考虑了风驱动环流下的解析模型。在同时考虑侧摩擦和底摩擦的情况下,推导出了岛屿周围输运流函数的解析解,并给出了通过岛屿之间通道的流量输运。其结果与Wajsowicz相似,但摩擦常数表示不同的值。从解析解上看,摩擦常数与侧摩擦和底摩擦之间的关系比较复杂,为了推导出它们之间的相互作用原理,本文在正压β平面上随机选取了一些侧摩擦和底摩擦的值。结果表明,在构成摩擦常数方面,侧摩擦和底摩擦近似呈线性关系。我们研究了宽度对通道输运值的影响,结果表明摩擦在一定宽度内提高了流量,这种现象和只考虑侧摩擦时比较相似。本文也比较了在不同深度下的流量,发现当水平涡粘性系数和底部拖曳系数固定时,水深越大,输运减少率越小。为了进一步揭示侧摩擦和底摩擦耗散的联合作用,在两个岛屿的情况下,本文在不同宽度的通道中与Wajsowicz的只考虑底摩擦或侧摩擦的模型进行了比较。结果表明,当通道比较窄,尤其是在小于Munk边界层厚度时,侧摩擦的作用大于底摩擦。当通道宽度远大于Munk边界层厚度时,底摩擦的作用大于侧摩擦。将模型应用到印尼贯穿流,得到大约20%的输运减少量。  相似文献
3.
有研究表明南海(SCS)的湍流混合率显著高于深海海洋,而风生的近惯性能量通量(NIEF)是其主要的能量来源。针对NIEF的计算方法,本文设计了一系列试验方案并分析了南海NIEF对不同计算方法中的各类参数的敏感性。结果表明,混合层深度(MLD)的定义对NIEF的量值影响明显,采用不同的MLD定义计算得到的NIEF最大值和最小值差值可达到后者的2倍以上。此外,在同样的MLD定义下,不同方法得到的NIEF在南海的差异可达2.5GW(1GW=1×109 W)。基于时空特征的分析表明,不同方法得到的NIEF在南海南部和北半球的秋冬季差异更为显著。经过诊断计算,我们证实了台风是南海NIEF的重要来源,其提供的NIEF约占年平均结果的30%。海表风场增强可导致MLD加深,随之引起的NIEF减小量约为年平均的10%。是否考虑台风和相应的MLD变化,不会影响NIEF对于不同计算方案的敏感性。本文最终重新估计了南海年平均NIEF值为10±4 GW,显示基于多方案多参数的统计平均结果显著大于以往研究采用单一计算方案所得到的数值。  相似文献
4.
南海北部陆坡是海底滑坡灾害的易发区,尤其是在海底峡谷区,海底滑坡仍存在发生的可能,本文利用在南海北部荔湾深水陆坡区获取的柱状沉积物样品,对研究区沉积体工程力学性质的分布特征进行探讨,并对区域沉积物的稳定性进行评价。结果表明:钻孔沉积物抗剪强度随埋深的增加而逐渐增大,二者具有较好的线性相关关系,峡谷区头部和中部沉积物抗剪强度随埋深的变化率明显大于峡谷区底部;对于相同埋深沉积物而言,从峡谷区头部到峡谷区底部,沉积物的抗剪强度呈先逐渐增大后逐渐变小的趋势,且与钻孔所在位置的坡度没有明显的相关关系;静力条件下,峡谷区中部沉积物的临界平衡坡度角在10-12°之间,峡谷区头部和底部处的临界坡度角在7°左右;根据区域沉积物稳定性分析结果,潜在的滑坡危险区主要分布在峡谷两侧谷壁坡度较大的位置,且呈明显的点状或小范围条带状分布。  相似文献
5.
很多近岸养殖海域水体呈严重富营养化状态,迫切需要降低营养盐浓度以符合水质标准。本文提出通过在海面浮床上种植海马齿的方法来削减营养盐。以中国重要的网箱养殖基地东山湾八尺门养殖区为例,调查显示其无机氮和磷酸盐分别达到0.75 mg/l和0.097 mg/l,均远超中国四类海水水质标准。本文利用研究海域的调查数据、现场种植实验结果及生态模型,通过数值模拟评估了不同规模情况下海马齿浮床的环境修复效果。现场种植实验结果表明:海马齿在约60株/m2幼苗的栽种密度下,8个月内每平方米浮床能吸收377 g氮和22.9 g磷。数值实验结果表明:海马齿的种植面积越大,对营养盐的削减效果越明显;占研究海区面积约12%的海马齿浮床可使营养盐削减到符合养殖要求的二类水质标准。通过海马齿浮床消减营养盐为富营养化海域提供了环境修复的途径,利用生态模型可以评估其潜在的修复效果。  相似文献
6.
海岸带是重要海陆过渡带地貌单元与区域,兼受海陆动力双重作用与影响,包括不同类型的沉积相,经历复杂的动力沉积、地貌演变及灾变过程。海岸带调查涉及学科交叉融合,调查要素相对独立与内容多学科交叉并存。我国曾分别于1960年、1981年和2003年组织开展过全国海岸带综合调查工作,调查获取了大量丰硕成果。当前海岸带调查与研究过程中亦暴露出一些亟需突破问题,包括:1)海岸带存在大范围"盲区",浅水易陷、礁石养殖等区域难以到达,成为海岸带数据"空白区"、调查"禁区";2)我国海岸带观测平台数量少、分布零散,未形成综合有效观测网,导致长时间序列、多源准同步调查数据缺乏,难以准确把握海岸带变化规律,破解资源环境有关问题;3)海岸带数据获取智能化程度低,严重阻碍制约有关对策及时有效性;4)海岸带不同学科协同调查、交叉融合研究模式尚未建立,不能及时发现海岸带科学问题。今后海岸带调查将在海岸带高分辨率过程数据、全覆盖无死角实时动态数据获取技术,长时间序列综合数据采集平台建设,陆海空全天候立体化数据采集传输及快速智能决策,以及海岸带多学科交叉攻关研究等方面取得突破。  相似文献
7.
基于二维水动力模型,在仅考虑潮流作用条件下,通过计算欧拉余流和拉格朗日余流并结合粒子追踪方法研究了辽宁大连—朝鲜龙渊郡连线北侧的北黄海北部海域的潮余流结构和粒子运移的趋势。结果表明:欧拉余流和拉格朗日余流流速整体较小,呈现由南向北的流向,但在獐子岛及长山群岛的附近岛屿和朝鲜半岛沿岸的海域欧拉余流和拉格朗日余流流速较大。对比粒子追踪计算的结果与欧拉余流和拉格朗日余流的结果表明,流向与粒子运移路径基本一致。该海湾的余流及粒子运动规律特点对辽东半岛东岸及朝鲜半岛西侧海域的排污及污染控制有重要的借鉴意义。  相似文献
8.
运用耦合协调模型和空间相关性模型研究了2006—2016年53个沿海城市的经济发展与生态环境协调关系的时空演变趋势、重心迁移、空间相关性。结果表明:我国沿海城市经济发展与生态环境的协调发展状况总体呈向好态势,但总体协调度不高,仍处于协调发展的初级阶段;协调度发展存在严重的空间不均衡性,且呈逐步扩大态势,高值区域主要分布在省会城市和计划单列市,而其他大部分城市仍处于失调状态;2006—2016年协调度重心均位于浙江省金华市,并逐步向西南方向迁移;全局Moran’s I指数和局部Moran散点图显示协调度在空间上呈现明显的正相关,空间集聚性较强。  相似文献
9.
基于多波束探测获得的高精度海底地形数据,通过对水下地形进行设色纹理渲染生成地形和纹理数据集,以三维建模软件Multigen Creator和Terra Vista为主要工具,采用细节层次LOD(Levels of Detail)技术和虚拟纹理映射技术,建立起视景仿真领域通用的OpenFlight数据格式的三维地形数据库模型。利用交互式三维可视化分析软件Vega Prime可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更直观地表现和解译水下地形数据。虚拟现实技术为海洋测量数据的三维可视化展示方面提供了新的技术途径,在水下目标分析、航行保障和水下AUV、ROV安全保障中具有良好的应用前景。  相似文献
10.
为了研究渤海湾潮致余流,运用Mike21模拟了渤海湾潮流场,揭示出潮波运动的规律,得到渤海湾的潮流场,在涨潮时最大流速为1.4 m/s,落潮时最大流速为1.12 m/s。根据欧拉余流的定义计算了潮致欧拉余流场,其最大流速为0.2 m/s,中值为0.005 m/s,在渤海湾北部区域和南部东营附近存在环状结构。在渤海湾不同位置释放自由粒子,通过粒子的运移路径发现渤海湾拉格朗日余流呈现双环结构。运用欧拉方法和拉格朗日方法分析渤海湾潮致余流场,阐明了渤海湾潮致余流的精细结构,可为渤海湾营养盐、沉积物或者污染物质的长期输送以及浮游生物、鱼卵等的迁移和分布规律等提供动力学基础。  相似文献
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