一种潮致混合参数化方案的适用性评估研究

论文摘要

潮波动力过程对我国近海海洋动力环境具有十分重要的影响,潮致混合作为潮波动力过程的伴生作用,对我国近海环流（特别是夏季黄海环流）、锋面、上升流等的生成和维持具有不可忽视的影响。目前海洋数值模式缺乏直接以参数化方式准确刻画潮致混合时空变化,本文采用了一种能较好再现潮致混合时空变化特征的参数化方案并将其应用到数值模式中去,通过开展的数值试验,对该参数化方案的适用性进行评估。该潮致混合参数化方案基于调和分析方法,在考虑了潮致混合效应的同时,不需要在开边界加入潮强迫,且具有普适性。另外,与传统加潮方法对比,应用该参数化方案可进一步优化模式积分步长,从而对大区域及全球海洋模式的模拟和预测尤其有意义。本文基于POM（Princeton Ocean Model）构建了中国近海的浪-潮-流耦合数值模式,针对潮致混合开展了数值试验,在分析我国近海不同季节的潮致混合时空分布的基础上,对潮致混合参数化方案的适用性进行了分析评估。结果表明,潮致混合对陆架浅海的近底层起控制作用,在层化强烈的季节里作用尤为明显,但冬季垂向均匀混合的情况下其作用稍弱。本文采用的潮致混合参数化方案能够使模式较好地刻画潮致混合效应,能够合理模拟再现近海海洋环流、温度锋和上升流,证实该潮致混合参数化方案具有普适性,可在其他海洋模式中推广应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 海洋中的潮汐及潮致混合
•   1.2 潮致混合的研究现状
•     1.2.1 陆架浅海的潮致混合
•     1.2.2 基于湍封闭模型的潮致混合参数化
•     1.2.3 基于半经验公式的潮致混合参数化
•     1.2.4 基于调和分析的潮致混合参数化
•   1.3 渤、黄、东海基本情况
•     1.3.1 渤、黄、东海地理及水文特征
•     1.3.2 渤、黄、东海潮汐特征
•   1.4 本文的工作
• 第二章 模式配置及数值试验设计
•   2.1 模式基本情况
•     2.1.1 基本方程
•     2.1.2 垂向边界条件
•     2.1.3 侧边界条件
•     2.1.4 内外模式分离
•   2.2 浪-潮-流的耦合
•     2.2.1 浪-流的耦合
•     2.2.2 潮-流的耦合
•   2.3 试验方案
• 第三章 潮致混合参数化方案
•   3.1 垂向混合系数的输出与分析
•     3.1.1 加入潮强迫后的垂向混合系数
•     3.1.2 去掉潮强迫后的垂向混合系数
•     3.1.3 垂向混合系数的垂向结构
•   3.2 潮致垂向混合的参数化
•     3.2.1 潮致垂向混合系数的参数化重构
•     3.2.2 潮致垂向混合的季节性区域分布
•   3.3 本章小节
• 第四章 潮致混合参数化方案效果评估
•   4.1 环流场
•   4.2 表面冷斑与上升流
•   4.3 垂向热结构
•   4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
•   5.1 主要结论
•   5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈俊天

导师: 王永刚

关键词: 潮致混合,数值模式,调和分析,参数化,中国近海

来源: 自然资源部第一海洋研究所

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 自然资源部第一海洋研究所

分类号: P731.2

总页数: 72

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