胶州湾高分辨率三维风暴潮漫滩数值模拟 被引量：9

1

作者 曹丛华 白涛 +4 位作者 高松 徐江玲 曹雅静 吴玲娟 赵鹏 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期118-125,共8页

基于海表气压项改进的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋模式,研发胶州湾高分辨率三维风暴潮漫滩数值模式(JS-FVCOM)。利用JS-FVCOM模式通过对天文潮、台风强度和径流3要素的不同组合,共设计了5个试验,分别进行风暴潮漫滩... 基于海表气压项改进的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋模式,研发胶州湾高分辨率三维风暴潮漫滩数值模式(JS-FVCOM)。利用JS-FVCOM模式通过对天文潮、台风强度和径流3要素的不同组合,共设计了5个试验,分别进行风暴潮漫滩模拟实验。分析各试验结果得到如下结论:(1)随着台风最大风速的增加,风暴潮增水迅速增加,当综合水位超过防潮堤高程后增水速度明显减慢。海水淹没范围和淹没深度受综合水位超防潮堤高程时间影响明显。(2)在入海河流的河口区,当洪水位与高潮位相遇时,由于高潮位的顶托作用,洪水下泄不畅,造成综合水位上升明显,极易发生海水漫溢现象。JS-FVCOM的模拟结果清楚地再现了海水漫堤的淹没过程,可为紧急情况下的人员疏散提供科学的基础数据。 展开更多

关键词 FVCOM(finite-volume coastal ocean model) 胶州湾 风暴潮 漫滩

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蓬莱19-3油田事故溢油数值模拟 被引量：8

2

作者 李怀明 娄安刚 +1 位作者 王璟 孙学娟 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期70-77,共8页

利用FVCOM(Finite-volume coastal ocean numerical model)数值模型和MM5风场预报模式,在对渤海海域水动力场进行数值模拟的基础上,基于"油粒子"的欧拉-拉格朗日跟踪法和随机走动原理,并考虑风对溢油油膜漂移扩散的直接作用,... 利用FVCOM(Finite-volume coastal ocean numerical model)数值模型和MM5风场预报模式,在对渤海海域水动力场进行数值模拟的基础上,基于"油粒子"的欧拉-拉格朗日跟踪法和随机走动原理,并考虑风对溢油油膜漂移扩散的直接作用,建立了海洋溢油油膜漂移轨迹和扩散的数值预测模型。利用建立的模型对2011年6月蓬莱19-3油田事故溢油进行了数值模拟,模拟结果与RADARSAT卫星遥感监测数据相吻合。研究结果表明:在渤海中部地区夏季事故溢油模拟预测中,风漂移因子取0.024最为合理,模型可用于渤海蓬莱19-3油田附近事故溢油轨迹和扩散的快速预报,从而为该区域的溢油事故应急响应提供科学依据。 展开更多

关键词 渤海 FVCOM(finite-volume coastal ocean numerical model) 蓬莱19-3 溢油 数值模拟 风漂移因子

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黑潮环流的数值模拟 被引量：17

3

作者 张蕴斐 张占海 +1 位作者 吴辉碇 黄嘉佑 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期120-128,共9页

1 引言 黑潮是太平洋一支强的西边界流,具有高温、高盐、流幅窄、流速高、流量大的特征,主要来源于北赤道洋流,把大量热量从低纬输送到高纬,它的季节和年际变化都会对气候产生重大影响,对我国近海的温盐分布及环流的影响起到至关重要的... 1 引言 黑潮是太平洋一支强的西边界流,具有高温、高盐、流幅窄、流速高、流量大的特征,主要来源于北赤道洋流,把大量热量从低纬输送到高纬,它的季节和年际变化都会对气候产生重大影响,对我国近海的温盐分布及环流的影响起到至关重要的作用。 展开更多

关键词 黑潮 环流 数值模拟 等密度面模式 太平洋

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实际气象场驱动下太湖悬浮物浓度的模拟研究 被引量：2

4

作者 邱辉 赵巧华 朱伟军 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1418-1426,共9页

本文利用高频变化的实际气象数据,在考虑波浪作用的前提下利用FVCOM Finite-volume Coastal Ocean Model模式模拟了太湖底泥再悬浮的情况。模拟结果表明,FVCOM模式在考虑波浪作用下对太湖悬浮物浓度的模拟结果与卫星反演结果吻合较好。... 本文利用高频变化的实际气象数据,在考虑波浪作用的前提下利用FVCOM Finite-volume Coastal Ocean Model模式模拟了太湖底泥再悬浮的情况。模拟结果表明,FVCOM模式在考虑波浪作用下对太湖悬浮物浓度的模拟结果与卫星反演结果吻合较好。在模拟时刻,湖心区和西南湖区是悬浮物浓度的大值区,其原因在于:湖心区虽然底泥较少,但其流场的分布总是有利于周围悬浮物向湖心区输送;而西南湖区本身有底泥的分布,在上升运动和流场的配合下,一方面有悬浮物向该区域输送,另一方面该区域有沉积物悬浮。模拟时刻切应力和悬浮物浓度的空间配置是不一致的,说明了底部切应力并不是影响悬浮物浓度的唯一因子,还与湖流的输移和底泥的分布有关。 展开更多

关键词 FVCOM finite-volume coastal ocean model模式 波浪 悬浮物浓度

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基于FVCOM的渤海潮波数值模拟 被引量：7

5

作者 尼建军 王新怡 +2 位作者 张凤烨 王永刚 连展 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期89-94,共6页

基于有限体积法海洋数值模型(FVCOM),对渤海当前水深岸线状况下的潮汐潮流进行了数值计算。模式采用不规则三角形网格,较好地提高了黄河口处网格分辨率,模拟了渤海海域K1,O1,M2和S2四个主要分潮。利用渤海沿岸19个验潮站的资料对模拟结... 基于有限体积法海洋数值模型(FVCOM),对渤海当前水深岸线状况下的潮汐潮流进行了数值计算。模式采用不规则三角形网格,较好地提高了黄河口处网格分辨率,模拟了渤海海域K1,O1,M2和S2四个主要分潮。利用渤海沿岸19个验潮站的资料对模拟结果进行了验证,K1分潮振幅绝均差2.39 cm,迟角绝均差4.36°,O1分潮振幅绝均差1.40 cm,迟角绝均差4.29°,M2分潮振幅绝均差为3.55 cm,迟角绝均差为5.69°,S2分潮振幅绝均差1.72 cm,迟角绝均差8.86°,结果显示各分潮模拟结果合理,较真实地反映了渤海海域四个分潮传播情况。 展开更多

关键词 有限体积法海洋数值模型(FVCOM) 渤海 潮汐

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基于FVCOM的虎门水道盐水入侵三维数值模拟 被引量：3

6

作者 刘祖发 关帅 +3 位作者 张淦濠 丁波 林颖妍 查悉妮 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期10-18,共9页

采用不规则网格有限体积近岸海洋三维模型FVCOM(finite volume coastal ocean model),对2001年虎门水道至伶仃洋的盐水入侵现象进行数值模拟,并采用多个站的实测潮位、盐度对模型进行了率定和验证,然后对其水动力特性、盐度的时空变化... 采用不规则网格有限体积近岸海洋三维模型FVCOM(finite volume coastal ocean model),对2001年虎门水道至伶仃洋的盐水入侵现象进行数值模拟,并采用多个站的实测潮位、盐度对模型进行了率定和验证,然后对其水动力特性、盐度的时空变化规律及其垂向分层现象进行分析。结果表明,水位的模型预测值与实测值之间的相关系数达到0.93以上,绝对平均误差小于0.1m;盐度模拟的相对误差能控制在10%以内;大虎站表底层的流向较为一致,盐度表现出明显的分层现象;而漳澎站多次出现表底层流向相反的情况,盐度的垂向混合较充分;文章构建的模型能够较好地模拟盐水入侵的最大距离,虎门水道大潮时入侵距离和强度均大于小潮时,盐水楔活动受潮流强弱变化影响显著。 展开更多

关键词 盐水入侵 数值模拟 有限体积近岸海洋三维模型(FVCOM) 虎门

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渤海海冰演化的三维数值模型 被引量：5

7

作者 张庆河 张娜 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期333-341,共9页

基于非结构化网格、有限体积三维海洋模型FVCOM建立了海洋-海冰耦合的渤海海冰数值模拟系统.模型中考虑了海冰动力过程和海冰热力过程,讨论了适合渤海的冰厚度分类规则、临界冰厚、短波辐射在冰内的透射率以及冰的热传输系数的合理取值... 基于非结构化网格、有限体积三维海洋模型FVCOM建立了海洋-海冰耦合的渤海海冰数值模拟系统.模型中考虑了海冰动力过程和海冰热力过程,讨论了适合渤海的冰厚度分类规则、临界冰厚、短波辐射在冰内的透射率以及冰的热传输系数的合理取值.利用美国国家环境预报中心(NCEP)一小时一次的再分析气象数据作为驱动对2003—2004年冬季渤海海冰过程进行了模拟.模拟的渤海温盐计算值与实测值吻合较好,模拟的渤海冰盖分布与同期卫星遥感结果接近,模拟的辽东湾初冰日、终冰日的海冰面积、海冰厚度及其最大值和最大值对应的时刻与实测值基本一致.模拟与实测结果对比表明,建立的三维海冰数值模型能比较合理地反映渤海动力过程、气象条件影响下的温盐场过程以及渤海海冰的生消演化过程,具有较高的计算精度和计算效率,适合用于渤海海冰中长期数值模拟. 展开更多

关键词 渤海海冰 有限体积海洋模型(FVCOM) 非结构化网格 数值模拟

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海岸带三重双向嵌套三维环流数值模型及其应用 被引量：1

8

作者 汤立群 申锦瑜 《中国水利水电科学研究院学报》 2006年第2期111-118,共8页

在极坐标条件下,考虑流体等密度面的斜压性,建立了具有4阶精度的三重双向嵌套海洋环流三维原始方程数值模型,模型垂直方向采用z坐标不均匀分层,具有完全非线性和计算效率高的特性。嵌套系统由大模型(19km)、中模型(6km)和小模型(2km)嵌... 在极坐标条件下,考虑流体等密度面的斜压性,建立了具有4阶精度的三重双向嵌套海洋环流三维原始方程数值模型,模型垂直方向采用z坐标不均匀分层,具有完全非线性和计算效率高的特性。嵌套系统由大模型(19km)、中模型(6km)和小模型(2km)嵌套而成,上一级模型为下一级模型提供动力和边界条件,且下一级模型将自己的动力要素反馈给上一级模型,各模型间相互作用相互交换资料。在具体实施时,每一个模型占用一个CPU,实行同步计算,三模型间每天交换信息一次。模型用体积输送流函数、不同水深处实测海温过程等资料进行验证,在此基础上,应用模型计算了西加勒比海及海岸带浅水区的水流分布特征、温度和盐度分布。计算结果表明,加勒比西海岸带的海流具有明显的季节性变化过程。 展开更多

关键词 海岸带 嵌套 海洋环流 数值模型

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闽江口B6区块采砂悬浮泥沙扩散数值模拟研究 被引量：3

9

作者 余钦明 《渔业研究》 2019年第3期195-206,共12页

本文基于非结构网格有限体积的FVCOM海洋模型,应用已建立的悬浮泥沙扩散方程对FVCOM模型中的悬浮泥沙模型进行了修改,构建了闽江口附近海域潮汐潮流悬浮泥沙模拟模型。应用闽江口实测潮汐潮流数据对模型开展了验证,验证结果表明模型可... 本文基于非结构网格有限体积的FVCOM海洋模型,应用已建立的悬浮泥沙扩散方程对FVCOM模型中的悬浮泥沙模型进行了修改,构建了闽江口附近海域潮汐潮流悬浮泥沙模拟模型。应用闽江口实测潮汐潮流数据对模型开展了验证,验证结果表明模型可以较好地模拟闽江口潮汐潮流运动特征,可以用于开展B6区块海域采砂悬浮泥沙扩散的模拟研究工作。采用建立的数学模型对不同采砂方案引起的悬浮泥沙运动扩散进行了数值模拟计算,计算过程中针对不同采砂启动时刻,分别设定涨急和落急时刻,分析悬浮泥沙最大影响范围,给出10、50、100mg/L悬浮泥沙等值线图。悬浮泥沙影响范围的计算结果表明,悬浮泥沙对周围海洋环境敏感保护目标影响小。 展开更多

关键词 悬浮泥沙 潮汐潮流 采砂 数值模拟 FVCOM

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中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览 被引量：15

10

作者 魏泽勋 郑全安 +39 位作者 杨永增 刘克修 徐腾飞 王凡 胡石建 谢玲玲 李元龙 杜岩 周磊 林霄沛 胡建宇 朱建荣 李均益 张正光 侯一筠 刘泽 田纪伟 黄晓冬 管玉平 刘志宇 杨庆轩 赵玮 宋振亚 刘海龙 董昌明 于卫东 连涛 陈朝晖 史久新 雷瑞波 刘煜 于福江 尹宝树 陈戈 王岩峰 李整林 熊学军 汪嘉宁 李晓峰 王永刚 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期23-64,共42页

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广... 本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。 展开更多

关键词 物理海洋学 海浪 潮汐 海平面 大洋环流 水团 陆架与边缘海环流 海洋中尺度过程 湍流与混合 数值模拟与数据同化 实验室模拟 大洋与气候 海冰与极地考察 海洋气象与灾害 海洋物理学 海洋环境

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北部湾三维潮汐潮流数值模拟 被引量：4

11

作者 韦聪 陈波 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期1-10,共10页

潮汐潮流变化对海洋建设、民生、国防等方面都有重大意义,深入了解北部湾潮汐潮流变化可为北部湾沿海港口航道建设等提供重要的参考依据。本文基于有限体积海岸海洋模型(Finite-volume coastal ocean model,FVCOM)建立了一个三维潮汐潮... 潮汐潮流变化对海洋建设、民生、国防等方面都有重大意义,深入了解北部湾潮汐潮流变化可为北部湾沿海港口航道建设等提供重要的参考依据。本文基于有限体积海岸海洋模型(Finite-volume coastal ocean model,FVCOM)建立了一个三维潮汐潮流数值模型,对北部湾的潮汐潮流进行数值模拟分析,同时收集了历史潮位站、2个实测潮位站以及4个海流实测站点数据对模型结果进行对比验证。结果表明,北部湾湾内以规则全日潮为主,湾内同时存在规则全日潮流、不规则全日潮流以及不规则半日潮流,潮流运动形式主要以往复式潮流为主。在涨落急流场中,最大流速点位于琼州海峡口处,流速达到157 cm/s,计算得到的最大可能流速也位于琼州海峡内。北部湾内余流平均流速为2 cm/s,余流通过琼州海峡从外海进入北部湾,并沿着广西近岸流动,在湾内形成一个气旋式环流。通过与实测资料对比,本研究所进行的数值模拟结果与实测资料基本吻合,能够反应出近年来北部湾水动力状况,为北部湾海洋工程建设以及环境保护提供了重要的科学依据。 展开更多

关键词 北部湾 潮汐 潮流 数值模拟 有限体积海岸海洋模型(FVCOM)

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墨西哥湾海洋环境对蓝蟹(Callinectes sapidus)幼体分布和扩散的影响

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作者 朱现晔 吴克俭 石永芳 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第11期42-48,共7页

本文以蓝蟹为例,研究海洋环境对甲壳动物幼体迁移规律和机制的影响。利用不规则三角形网格和有限体积模型(finite-volume coastal ocean model,FVCOM)耦合kinesis模型的方法,分析研究了墨西哥湾物理环境对蓝蟹(Callinectes sapidus)幼... 本文以蓝蟹为例,研究海洋环境对甲壳动物幼体迁移规律和机制的影响。利用不规则三角形网格和有限体积模型(finite-volume coastal ocean model,FVCOM)耦合kinesis模型的方法,分析研究了墨西哥湾物理环境对蓝蟹(Callinectes sapidus)幼体的分布和扩散途径的影响。蓝蟹在每年的四、五月份海水落潮期间产卵,通过跟踪算法从产卵区域沿着墨西哥湾海域进行模拟,获得了80天内蓝蟹幼体的粒子移动轨迹,记录并分析了幼体经过海域的盐度值。研究结果证明了该方法可有效模拟蓝蟹幼体在特定海域的迁移规律和扩散机制,进一步研究可为了解海洋物理环境对蓝蟹和其他渔业资源的影响提供借鉴。 展开更多

关键词 蓝蟹(Callinectes sapidus) FVCOM(finite-volume coastal ocean model) kinesis模型 扩散 盐度

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