海洋模式 边界条件
国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知-国海管字[2003]110号
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国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知(2003年3月31日国海管字[2003]110号)沿海省、自治区、直辖市海洋厅(局)、海域使用论证资质单位、局属各单位:为了加强对海域使用论证工作的管理,规范海域使用论证执业市场秩序,保证海域使用论证质量,维护国家海洋权益和海域使用者的合法权益,根据《中华人民共和国海域使用管理法》,经与国家计委协商,我局拟定了《海域使用论证收费标准》,现下发试行。
各有关单位在试行《海域使用论证收费标准》的工作中,请及时将有关意见反馈给我局。
海域使用论证收费标准(试行)1、总则1.1 本标准是《中华人民共和国海域使用管理法》配套制度之一。
1.2 《海域使用论证收费标准》的项目根据《海域使用论证大纲》的要求设立。
海域使用论证收费系指论证方根据委托方的委托,进行资料收集、现场踏勘、大纲编制、测绘、勘探、取样、试验、测试、检测、模拟计算及编写报告等收取的费用。
1.3 海域使用论证收费计算公式为:海域使用论证总费用=调查项目总费用+数值计算费用+报告编写费用;调查项目总费用=各单项调查费用总和;单项调查收费=野外调查(或取样)费+测试分析费;各单项调查、分析、计算费=收费基价×附加调整系数。
1.4 以下各项费用未列入本标准收费项目,应由委托方负责支付。
具体经费额度由委托方和论证方根据各分项目的市场价格协商确定。
包括项目如下:1.4.1 勘察队伍调遣费:包括仪器设备运输费、装卸费及人员差旅费等;1.4.2 临时基础设施及现场准备费:勘测现场的搭建路桥、清除障碍、接通电源、水源等临时生产和生活设施费,与勘测有关的青苗补偿费、海上养殖赔偿费和土地占用费等;1.4.3 测量标志材料费:包括原材料费、加工费及运杂费等;1.4 4 冬季作业的取暖设施及燃料费;1.4.5 租船费及其它设施的租用费;1.4.6 专家评审会议费用。
海洋工程的环评解读

"十五"期间正在开展海水直接提取钾盐产业化技 术、气 态膜法海水卤水提取溴素及有关深加工技术的研究与开 发。 利用海水淡化、海水冷却排放的浓缩海水,开展 海水化学资源综合利用,形成海水淡化 、海水冷却和 海水化学资源综合利用产业链,是实现资源综合利用和 社会可持续发展的根本 体现。 海水资源开发利用,是 实现沿海地区水资源可持续利用的发展方向
海水综合利用工程
海水脱硫工程seawater desulfurization engineering
利用天然海水脱除烟气中二氧化硫的海水利用的新建、扩建、 改建工程。
大生活用海水工程domestic seawater engineering
将海水作为生活杂用水的海水直接利用的新建、扩建、改建 工程。
海水直接利用,是直接替代淡水、解决沿海地区淡水 资源紧缺的重要措施 海水直接利用技术,是以海水直 接代替淡水作为工业用水和生活用水等相关技术的总 称。 包括海水冷却、海水脱硫、海水回注采油、海水冲厕 和海水冲灰、洗涤、消防、制冰、印 染等。 海水直流 冷却技术已有近百年的发展历史,有关防腐和防海洋 生物附着技术已基本成熟 。目前我国海水冷却水用量 每年不超过141亿立方米,而日本每年约为3000亿立方 米,美国 每年约为1000亿立方米,差距很大。
海洋工程/海水综合利用工程 环境影响评价
简介:海水综合利用工程
海水综合利用工程seawater multi—purpose utilization engineering: 将海水水体作为 资源以各种方式进行有效利用的新建、扩建、 改建工程。
物理海洋学复习提纲

物理海洋学复习提纲物理海洋学复习提纲1、海洋学的学科体系是怎样的?什么是物理海洋学,它的研究对象与⽅法是什么?●海洋学:是研究海洋的⾃然现象、性质及其变化规律,以及开发利⽤海洋的知识体系。
是地球科学和地理学中的⾃然地理学的组成部分。
【基础学科】物理海洋学、海洋化学、海洋地质学、海洋⽣物学【边缘学科】海洋环境学、海洋⽓象学、航海海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、区域海洋学、海洋⼯程、海岸⼯程、海港⼯程、围海⼯程、深海采矿⼯程、海⽔养殖、海⽔淡化⼯程、海⽔综合利⽤⼯程、海洋能开发⼯程、海洋⽔下⼯程、海洋空间开发⼯程、海洋⽯油和天然⽓开采⼯程●物理海洋学:运⽤物理学的观点和⽅法,研究海洋中的⼒场、热盐结构、以及相关的各种机械运动的时空变化,并研究海洋中的物质、动量和能量的交换和转换的学科。
●物理海洋学所研究的对象,是⼈类和其他⽣物赖以⽣存和⽣活的海洋中的物理环境。
这种环境中的物理过程,与地球上的⽓候和天⽓的形成和变化、海洋⽣物的⽣存和⽣活、海洋中物质和热量的输送、海岸和海底的侵蚀和变化,以及海洋的交通运输和军事活动等,都有密切的关系。
●研究⽅法:观测与调查(现场和室内试验): 卫星遥感、航拍,海洋调查船, 锚系、浮标,采样,样品分析,⽔槽试验,数值实验理论化知识体系的建⽴: 从铅笔/纸张到超级计算机;从数据分析到理论; 从理论到模型2、海⾥相当于多少公⾥?纬度中1分相当于多少海⾥?表⽰航⾏速度经常有单位“节”,⼀节相当于多少m/s?地球的⾃转⾓速度是多少?●1海⾥=1.852km;纬度中1分相当于1海⾥、纬度中1度相当于60海⾥,约111km;●1节(kt)=1海⾥/⼩时=1.852km/h(约等于0.5m/s);●地球⾃转的⾓速度ω=2π/(24x3600s)=7.27x10^-5 rad/s3、世界海洋中根据其空间尺⼨如何分类?什么是边缘海?什么是陆架浅海?●洋(Ocean)、海(Sea):边缘海,陆架浅海、海湾(Bay,Gulf,Embayment)、海峡(Strait, Gullet)、峡湾(Fjord)、潮汐汊道(Tidal inlet)、河⼝(Estury)、潮滩(Tidal flat)、沙滩(Sand beach)●位于⼤陆边缘,以岛屿、群岛或半岛与⼤洋分隔,仅以海峡或⽔道与⼤洋相连的海域。
数值模拟及数值试验-华东师范大学数学系

ADI 方法数值离散海洋原始方程组并在理想湖泊风生环流中的应用数学系 薛鹏飞 B00111624 指导导师:朱建荣摘要:随着海洋科学的发展,对海洋现象的研究越来越倚重于定量和预测。
计算机速度,容量和计算方法的飞速发展,使得海洋数值模式的应用越来越广泛,海洋数值模式在定量和预测海洋动力过程的研究和应用中已起着不可替代的作用。
本文首先应用ADI 方法对海洋原始方程组数值离散,再在理想湖泊的假设前提下,结合物理海洋学,有限差分法,利用MATLAB 数学软件,进行三维数值模拟,以期对海洋数值模式做出最基础的实现,并从动力机制上分析,验证其模拟结果的近似准确性。
Abstract: With the scientific development of ocean, the study on marine phenomenon relies on more and more the ration and predicts. The development at full speed of capacity and computing technology and the speed of the computer, making the application of the marine numerical model more and more extensive, and marine numerical model with predict marine power research of course and already play an irreplaceable role of using in ration. This text use ADI to dispersed equation group at first, on the premise of assumption of the ideal lake, combining physical oceangraphy, finite difference , MATLAB ,carry on three dimension numerical simulation, expect to make the most basic realization to the marine numerical model, analyse , prove its simulation accuracy of result from motive force mechanism关键词:海洋控制方程组,f 平面近似,三维数值模拟,理想湖泊,半动量格式,ADI 方法,MATLABKey words:Control the equation group in the ocean , f-level approximate , three dimension value simulation, ideal lake, half a momentum form , ADI method , MATLAB一、海洋运动控制方程组海洋运动可以通过求解一组数学方程来描写。
《海洋数值模拟》课程实习的设置研究

【 关键词 】 海洋数值模拟 ; 课程 实习; 教学实践
《 海洋数值模拟》 课程 实习内容设置的必要性 物理海洋现象的认识以及在今后的模式应用都 非常重要。 该 15层海 洋模式将海洋在 垂直方 向上分为 两层 , . 即混 合层和 深 《 海洋数值模拟》 是海洋科学 专业重要 的专业方 向课 程, 其内容 主 要专注于海 洋数值模拟的基础理论、 基本方 法、 实施过程及结 果校验 四 层。物理海洋学的调查证实 , 海水 的运 动和海洋 要素的变 化主要 存在 个方面。该课程的教学 目的主要是使学 生学会根据海洋数值模拟 的具 于混合层 , 深层则相对静止和变化较小 , 海洋中重要的 波动也 主要存在 体需要 , 建立控 制方程及边 界条件 , 选取 合适的相 关参数 , 方程 及边 于混合层 。因此 , 对 可以通过 两维的 混合 层模拟再 现风生海 流及海 洋中
一
、
界条件进 行离散化处理 , 编程实施 , 、 改模式 , 调试 修 并对模拟结 果进 行 重要的波动现象。 该模 式叠加 了边界条件的控制 方程如下 , 只考虑 混合层 的厚 度以 检验与分析。同时 , 该课程还 要介绍海流 、 海浪 、 暴潮 等常用海 洋数 风 值模式的历史演进 、 现状 及未来的发 展方 向。学 生对该课 程的学 习不 及混合层垂直平均的经向、 纬向速度 。模式的空间差分格式取 C网格 , 光要注重于其基本理论 及方法的 掌握 , 更重要 的是要在该 课程附设 的 混合层厚度、 向速度及纬向速度空间网格相互交错 , 经 在总 网格点有限 该 实习中通过上手实践对海 洋数值模拟 有直观 的认 识和熟 练的掌 握 , 在 的情况下得到更 高的空 间分 辨率。时间差分 格式取蛙 跳格式 , 格式 以后的工作和研究中能够触类旁 通 , 使用数值模 式解决 海洋业务 及科 具有较好的积 分稳定度和较高的数值 求解精 度。模 式的初始条件取速 研方面的问题。因此 , 程实习 内容的设置对 于学 生完整地学 习该 度为零 , 该课 混合层厚度 为 10米。外部 强迫为 1 的气候态风应力 。研 0 2月 课程 内容 , 以及加深掌握的程度非常重要。
POM模式中文手册及讲解

一、基本方程组
1
在浅海中,由于水平粘性项的重要性不如底摩擦,因此有时忽略此项,或取一个比较任 意的 A 值;但是这一项对数值计算的稳定性起到有利的作用。
在边缘海,由于潮汐主要是大洋潮波传入引起的,引潮力的作用相对很小,因此在做边 缘海的数值模拟时一般不考虑引潮力的作用。
二、初始条件与边界条件
2
三、差分方程格式(ADI)
1、网格设置 空间差分网格采用 C 网格,即 ζ 、h 位于网格线交叉点上;U 位于 x 方向网格线上,
并在相邻的 ζ 之间;V 位于 y 方向网格线上,并在相邻的 ζ 之间。两个同类型的相邻点之 间的距离为 ΔS 。
在 σ 坐标系中,垂向速度 ω 定义为速度矢量在海面法线方向的分量,这里所说的海面 是指在 σ 坐标系中的海面。σ 坐标系中的垂向速度 ω 与 z 坐标系中的垂向速度 w 转换关 系如下:
10
3、POM 模式的垂向积分方程(外模式)
POM 模式的基本方程中,包括快速移动的外重力波和慢速移动的内重力波。从节约机 时的角度考虑,可以将外部模态(垂向积分的方程)从内部模态(有垂向结构的方程)中分离出 来,这种技术被称为“模态分离”(Simons,1974;Madala andPiacsek,1977),它的主要 优点是以最小的机时代价,来计算自由海面的起伏。
和 Yamada,1974,1982) 合作完成并移植到本模式中,通常称为 Mellor-Yamada 模型。 虽然湍流闭合模型能够很好地模拟混合层的动力性质,但是由它计算所得到的混合层厚 度较浅,这主要是由于风场在空间和时间上过度平滑造成的。 11) σ 坐标系对于处理显著的地形变化是非常必要的,比如河口和陆架斜坡等。 12) 湍流闭合模型与 σ 坐标的完美结合,能够使本模式比较理想地模拟出底边界层和上边 界层,这对研究浅水运动和由潮驱动的河口动力学过程而言是很重要的,另外,底边界 层模拟成功与否,对深水形成过程的研究和海盆斜压性的维持也是很重要的。
第六讲大洋环流理论

使用滑动条件
I [1 ex / 2M
(cos 3x
2 M
1 sim 3x )]
3 2 M
v 2 I ex/ 2M (cos 3x 1 sim 3x )
3 M
2 M 3 2 M
2 I ex/ 2M sim( 3x )
3
2 M
2 M
Munk解和观测的对比
• Munk解不仅可以 得到西边界流,还 可以解出回流区
• 考虑上下面摩擦作用,积分Sverdrup关系
0v d0 fz w to w p bo k t ˆ t o tm o p bo tt cu k r l
• 假定垂直流速为0,忽略底摩擦的作用
VS
0Hvdz curl0
Sverdrup平衡给出了经向流速和风应力的
Ekman层运动方程
• 达到定常状态,只有科氏力和垂直湍摩擦 力平衡
风应力
垂直湍粘 性系数
Ekman流的垂直结构特征
• Ekman螺旋
• 海洋表层的流动 都基本符合 Ekman流特点, 在北半球,流动 偏向风的右方, 在南半球,流动 偏向风的左方。
Ekman层和Ekman层深度
• 风对海洋的直接作用只在Ekman层, Ekman层的深度表示如下(此时流动和海 表流速方向相反):
C(y)需要其他的边界条件确定
无滑动条件,则x=0处v=0
[1 ex / 2M (cos 3x 1 sim 3x )] 2 M 3 2 M
v 2 I ex / 2M sim( 3x )
3 M
2 M
I ex / 2M [cos( 3x ) 1 sim( 3x Nhomakorabea]M
2 M 3 2 M
温跃层环流理论发展
物理海洋学中的海洋环流研究进展

物理海洋学中的海洋环流研究进展物理海洋学是研究海洋中的物理现象和过程的学科,其中海洋环流是物理海洋学的重要组成部分。
海洋环流是指海洋中水体的运动模式和方向分布,对海洋的热传递、盐分输送和生态系统起着关键作用。
本文将介绍物理海洋学中海洋环流的基本原理、研究方法和近期的研究进展。
一、基本原理海洋环流的形成与气候系统、地球自转和陆地形状等因素密切相关。
海洋环流可以分为大尺度环流和小尺度环流两类。
大尺度环流是指全球范围内的大规模循环运动,包括大洋环流和大陆边界环流;小尺度环流是指局部范围内的小尺度湍流运动,包括涡旋、旋涡和湍流等。
二、研究方法物理海洋学中对海洋环流的研究方法主要包括观测和模拟两种。
观测是通过海洋观测平台(如浮标、船只、卫星等)获取海洋环流数据,进而分析海洋运动规律和相互作用。
模拟是利用数学和物理模型对海洋环流进行数值模拟,以揭示和预测海洋环流的演变和变化。
三、研究进展近年来,物理海洋学领域对海洋环流进行了广泛深入的研究,取得了许多重要的进展。
1. 大尺度环流研究进展大尺度环流研究的重点是大洋环流和大陆边界环流。
研究发现,大洋环流受到海洋深层运动和表层风力驱动的影响,受到地球自转和地球形状的约束。
同时,大洋环流还与全球气候系统、地球热量分布和冰川运动等因素相互作用。
大陆边界环流则主要受到陆地形状、海陆边界条件和季风气候等因素的影响。
2. 小尺度环流研究进展小尺度环流研究的重点是局部范围内的涡旋、旋涡和湍流等运动模式。
研究发现,这些小尺度环流对海洋能量传递、物质输送和生态系统的发展具有重要影响。
近年来,随着观测技术和模拟方法的进步,对小尺度环流的观测和分析能力有了显著提高,对小尺度环流的机制和作用有了更深入的认识。
3. 气候变化与海洋环流研究进展气候变化是当前物理海洋学研究的前沿领域之一。
研究发现,全球气候变暖导致海洋环流发生变化,进而影响全球气候和海洋生态系统。
特别是赤道东太平洋和赤道西太平洋的热带海洋环流对全球气候变化具有重要影响。
WRF模式入门指南

WRF模式入门指南WRF(Weather Research and Forecasting)是一种用于天气预报和气候研究的大气模式。
它是由美国国家大气研究中心(NCAR)、美国海洋和大气管理局(NOAA)、五国共同研究中心(UCAR)和其他合作机构共同开发的。
WRF模式具有高分辨率、多尺度、灵活性和可拓展性等特点,可以模拟各种天气系统,从小尺度的雷暴到大尺度的气压系统。
WRF模式的使用可以帮助气象学家、气候学家和环境科学家等研究人员预测天气现象,了解气候变化,并提供有关空气质量、灾害风险和海洋环境等方面的信息。
以下是一个WRF模式的入门指南,帮助初学者开始使用该模式。
安装完成后,你需要创建一个工作目录,并设置WRF模式的运行环境。
这包括设置环境变量和路径,以及配置模型运行参数。
这些信息可以在WRF模式的用户指南中找到,你需要仔细阅读并按照指导进行设置。
在模型运行之前,你需要准备输入数据。
WRF模式的输入数据包括初始条件和边界条件。
初始条件是指在模型开始时的大气状态,通常是由一个初始观测和分析数据集生成的。
边界条件是在模拟区域外部的边界上提供的数据,用于模拟区域和外部大气之间的相互作用。
这些数据可以来自全球或区域的气候模式输出。
一旦你准备好了输入数据,就可以开始运行模型了。
WRF模式提供了多种运行方式,包括单节点运行和并行运行。
单节点运行适用于小规模模拟,而并行运行适用于大规模或高分辨率模拟。
你可以根据自己的需要选择适当的运行方式,并使用相应的命令将模型提交到计算节点上运行。
模型运行完成后,你可以使用WRF模式的后处理工具来分析模拟结果。
这些工具可以帮助你提取和可视化模拟数据,例如气温、风速、降水量等。
你可以使用Python或其他编程语言编写自己的后处理脚本,以满足特定的分析需求。
最后,进行模型验证和评估是非常重要的。
你可以将模拟结果与观测数据进行对比,以评估模型的性能。
这可以帮助你了解模型在不同天气事件中的表现如何,并识别模拟结果中的误差和不确定性。
海洋气象预报模型的构建与验证考核试卷

10.海洋气象预报模型只能用于科研目的,不能应用于实际业务中。()
五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分)
1.请简述海洋气象预报模型构建的主要步骤,并说明每个步骤的重要性。
2.海洋气象预报模型验证的目的是什么?请列举至少三种验证方法,并简要说明它们的特点。
B.模型构建过程中只需要关注单一海洋区域的气象条件
C.模型构建过程中应充分考虑海洋与大气的相互作用
D.模型构建过程中应忽略海洋生物活动对气象的影响
16.以下哪个方法常用于提高海洋气象预报模型的预报准确率?()
A.提高数据分辨率
B.增加模型复杂度
C.减少模型参数
D.采用不同类型的模型进行集成预报
17.在海洋气象预报模型的验证过程中,以下哪个步骤是必要的?()
D.需要引入海洋生物活动对气象的影响
5.海洋气象预报模型的验证主要采用以下哪种方法?()
A.数值模拟
B.实验室模拟
C.现场观测数据对比
D.专家评估
6.以下哪个参数通常用于描述海洋表层流的运动状态?()
A.风速
B.潮汐
C.海平面高度
D.波高
7.在进行海洋气象预报模型的构建时,以下哪项因素对模型性能影响较大?()
海洋气象预报模型的构建与验证考核试卷
考生姓名:答题日期:得分:判卷人:
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.海洋气象预报模型主要依赖的数据来源是:()
A.卫星遥感数据
B.地面气象站数据
C.海洋浮标数据
D.以上都是
2.在构建海洋气象预报模型时,下列哪项因素对模型准确性影响最小?()
海洋-声学-探测模型的并行预报技术研究

海洋-声学-探测模型的并行预报技术研究范培勤;李玉阳;过武宏;赵建昕;张林【摘要】针对声纳探测性能预报的需求,建立了海洋-声学-探测模型,实现了并行计算.该模型将海洋数值预报模式、声学模式与海洋观测资源进行整合,辅以战术需求,实现了对水声环境和声纳探测性能的动态预报和估计.同时,结合高性能计算机系统,设计并实现了模型的并行算法,结果表明,该程序具有较高的并行性能,较好地满足了声纳探测性能预报对实效性的要求,为形成业务化海洋水声环境预报能力打下了良好的基础.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】5页(P36-40)【关键词】海洋模式;声纳;探测性能;预报【作者】范培勤;李玉阳;过武宏;赵建昕;张林【作者单位】海军潜艇学院,山东青岛266071;海军潜艇学院,山东青岛266071;海军潜艇学院,山东青岛266071;海军潜艇学院,山东青岛266071;海军潜艇学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TP391;P733.23长期以来受海洋环境数据获取能力和计算能力的制约,海洋水声环境信息保障主要是针对具体的小范围海域,基于历史和统计数据通过统计分析得到,无法解决“现报”和“预报”的问题,难以满足水声环境信息精细化保障的要求。
因此,如何有效集成模型、数据等方面的现有资源,实现声纳探测性能的动态预报,成为目前亟需解决的问题。
本文以声纳装备使用热点海区为背景,将海洋预报模型、声学模型与声纳探测模型进行耦合,把传感器性能的研究与水声学、海洋学的研究紧密地联系在一起,结合高性能计算平台,实现了相关海区未来时刻声纳探测性能的动态预报和估计,对声纳装备有效使用具有十分重要的意义。
海洋—声学—探测模型主要包括海洋数值模式[1-2]、声学传播模型、声纳探测模型,通过海洋动力模型的状态变量、声学计算参数、声纳方程参数之间的相互传递与影响形成统一的海洋—声学—探测模型。
该模型计算流程为:基于高性能并行计算平台和水声环境数据库,首先通过水声环境数据库并结合实时更新的实测数据为POM模式提供历史数据作为初始场,完成预报海区的温度、盐度、密度等环境基础数据的预报,由此可得到声速场的动态预报;在此基础上读取水声环境数据库中的海底地形、密度、声速、吸收系数等地声参数,作为输入文件传递给声场计算模型,完成相关海区的声场计算;最后,利用声场计算结果,结合声纳探测模型,基于高性能并行计算平台,完成相关海区的声纳探测性能预报,为声纳装备的使用和指挥决策提供辅助决策信息支持。
全球气候模式的不确定性分析及其对精度的影响

全球气候模式的不确定性分析及其对精度的影响全球气候模式是用于模拟和预测地球气候系统行为的复杂数学模型。
它基于物理原理和大量观测数据,通过模拟各种与气候相关的过程,如大气运动、海洋循环、太阳辐射等,来预测未来的气候变化。
然而,由于地球气候系统的复杂性和多变性,全球气候模式存在不确定性,这对模拟结果的精度和可靠性产生了重要影响。
一、全球气候模式的不确定性来源1. 参数化方案不确定性:全球气候模式中的许多过程和现象难以直接观测和测量,需要通过参数化方案来进行描述。
参数化方案的选择和假设对模拟结果的精度有着重要影响。
然而,参数化方案的不确定性使得模型对不同环境条件和地区的适应性降低,导致模拟结果的不确定性增加。
2. 初始条件和边界条件不确定性:全球气候模式需要初始条件和边界条件来确定模拟的起始状态和边界条件。
然而,由于观测数据的有限性和不完整性,以及对未来情景的无法准确预测,初始条件和边界条件的确定存在不确定性,这会直接影响模拟结果的准确性和可靠性。
3. 模式结构和参数选择不确定性:全球气候模式的结构和参数选择涉及许多科学判断和经验假设。
不同的模式结构和参数选择可能导致不同的模拟结果。
在模拟中,这种不确定性需要进行敏感性分析和误差传播分析,以评估模拟结果的可信程度。
二、不确定性对全球气候模拟结果的影响1. 气温和降水模拟:全球气候模拟中,气温和降水是最重要的气候变量之一。
不确定性的存在使得模拟结果的气温和降水分布与实际观测存在差异。
这种差异可能影响气候变化的评估和预测,对农业、水资源管理和防灾减灾等方面产生重要影响。
2. 极端气候事件模拟:全球气候模式对于极端气候事件(如暴雨、干旱、热浪等)的预测和模拟具有重要意义。
然而,不确定性的存在使得模式对于极端气候事件的模拟能力有所局限。
这对于气候灾害的预警和风险管理带来挑战。
3. 海洋变化和冰川消融模拟:全球气候模式中的海洋循环和冰川消融是复杂而关键的过程。
不确定性的存在使得模拟结果对于海洋变化和冰川消融的预测存在误差。
中国海洋大学论文模板
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中 国 海 洋 大 学RERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA第34卷 第5期 2004年9月34(5):689~696 Sept., 2004综 述北太平洋副热带海洋环流气候变化研究*刘秦玉(中国海洋大学 物理海洋实验室,海洋-大气相互作用与气候实验室,山东 青岛 266003)摘 要: 北太平洋副热带环流的变化在全球气候变化和热量的经向输送中占重要地位。
本文对近10年有关北太平洋副热带海洋环流气候变化的研究进行了综述。
主要研究成果有:用卫星高度计首次观测到全球海洋Rossby 波的传播特征;确定了气候意义下北太平洋副热带逆流为2支,揭示了其中一支与北太平洋模态水的存在有关,另一支是夏威夷群岛附近海洋-大气-陆地相互作用的结果;首次发现了台湾以东黑潮流量有显著的准100天振荡等。
本文还提出了在北太平洋副热带环流研究中目前存在的新科学问题。
关键词: 北太平洋; 副热带环流; 海洋-大气相互作用; 温跃层中图法分类号: P732.6 文献标识码: A 文章编号: 1672-5174(2004)05-689-08北太平洋副热带环流(Subtropical Gyre in North Pacific )是指由北赤道流、黑潮、黑潮延伸体、北太平洋流及加里福尼亚流组成的位于北太平洋副热带海域的环流圈。
在该环流圈中还存在北太平洋副热带逆流和黑潮延伸体以南的再循环流。
该环流圈在北太平洋海洋的经向热输送和气候变化中起着重要作用。
自从太平洋年代际振荡(PDO )提出以来,鉴于副热带环流北部(40°N , 170°W )是PDO 的振荡中心之一,该海域的海气相互作用引起科学家的关注。
有关太平洋气候年际、年代际变化研究指出,在整个太平洋海表面温度(SST )、海平面气压和风应力场低频变化中存在着一个年际变化的El Nino -南方涛动(ENSO )和太平洋年代际振荡,这2个明显的振荡在空间分布上有一定的相似性。
混合坐标大洋环流模式HYCOM及其研究进展
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混合坐标大洋环流模式HYCOM及其研究进展摘要:传统单一坐标由于自身的优缺点,使得利用单一坐标的海洋模式的模拟效果受到了限制。
混合坐标的出现,正是为了综合z坐标、σ坐标、等密度坐标的优势并尝试解决这一难题而提出的重要手段。
本文基于美国海军研发的HYCOM模式以及挪威南森环境遥感中心改进的NERSC-HYCOM模式,针对当前HYCOM模式的应用现状进行了综述。
关键词:HYCOM;NERSC-HYCOM;混合坐标1 引言影响海上军事活动的海洋水文要素主要包括:海浪、风暴潮、潮汐潮流、海流、海温、盐度、内波、水声、海冰等。
由于海洋环境资料获取困难,极大地制约了海洋水文预报水平,海洋水文预报主要依赖数值预报。
影响海浪、风暴潮、潮汐潮流的物理机制相对来说比较简单,它们的预报技术目前已很成熟,基本能够满足业务化应用的要求。
影响海流、海温、盐度的物理机制则要复杂很多,其预报难度也要大很多。
海流、海温、盐度预报又是开展内波、水声、海冰预报的基础。
此外,海洋中尺度现象对海洋动力环境、军事活动也有重要的影响,针对海洋中尺度现象的研究近年来越来越得到重视。
海洋中尺度现象主要包括中尺度涡、海温锋面、盐度锋面、跃层、上升流、内波等。
海洋中尺度现象预报水平也主要取决于海流、海温、盐度预报。
关于海流、海温、盐度数值预报的模式通常称为海洋(大洋)环流模式,它一直是海洋科学研究的核心问题。
本文主要介绍被美海军青睐的新一代混合坐标海洋环流模式HYCOM。
2 混合坐标的提出及HYCOM模式简介海洋环流数值模式从单一坐标到混合坐标、从二维模型到三维模型,数值模式的发展越来越快。
尽管单一坐标模式的应用比较广泛,但是国外的CHASSIGNET E P[1]进行的大洋环流比较试验表明,单一垂向坐标用来模拟海洋环流并不总是最佳选择,因此混合坐标的概念就被提出了。
考虑到海底复杂的地形,国内外很多学者都开展了多种混合坐标模式的研究工作,本文采用的HYCOM三坐标混合模式越来越受到重视,国内越来越多的学者也将其作为主流模式。
马尔代夫海域水位、海流数值预报研究
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随着海上工程施工、远洋运输、海洋渔业等领域对海洋动力环境预报信息的需求日益提升,近几十年来,各国的海洋预报研究取得了显著进展(王辉等,2016),涌现出了一批海洋业务化预报系统,如基于混合坐标的海洋模式HYCOM (HYbrid Coordinate Ocean Model)建立的全球海洋实时预报系统(Chassignet et al ,2009;Metzger et al ,2014,2008)、美国海军实验室研制的全球海洋预报系统马尔代夫海域水位、海流数值预报研究李春辉1,2,施凌3,王强4,纪棋严5,刘宇2,5(1.南京信息工程大学,江苏南京210044;2.南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东珠海519000;3.中交水运规划设计院有限公司,北京100007;4.南京水利科学研究院,江苏南京210029;5.浙江海洋大学,浙江舟山316022)摘要:基于无结构有限体积法海洋模式(FVCOM),建立了马尔代夫双重嵌套的水位、海流预报模式,并实现了业务化运行。
利用三角网格提高重点区域(马尔代夫大桥及岛屿附近海域)的分辨率,最高网格分辨率达到45m 。
垂向分层采用滓-s 混合坐标的方式划分,分为31层,分别在表层和底层进行加密。
采用GFS 预报的风场、气压场和热通量结果制作模式表面强迫场文件。
在开边界处与HYCOM 预报结果进行嵌套,在斜压条件下,采用热启动的方式,业务化模拟了马尔代夫海域2020年的水位流场过程。
结果表明,模式能够较好地再现计算海域内天文潮和综合水位的预报,模式预报的水位值与潮位站实测值非常接近。
关键词:马尔代夫;数值预报;水位;海流;FVCOM 中图分类号:P731.3文献标识码:A文章编号:1001原6932(圆园21)02原园154原07收稿日期:2020-09-27;修订日期:2020-12-26基金项目:国家重点研发计划(2017YFC1404203;2017YFA0604103;2016YFC1401407);江苏省自然科学基金青年基金(BK20180803)作者简介:李春辉(1988—),博士,讲师,主要从事物理海洋学、海洋数值模拟方面研究。
渤海主要浅水分潮的模型研究
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渤海主要浅水分潮的模型研究康鸿轩;刘浩【摘要】采用POM海洋模式模拟了渤海潮汐的主要特征.4个主要天文分潮的计算结果与实测吻合较好,在此基础上进一步探讨了渤海3个主要浅水分潮的基本特征.根据模式计算结果发现:渤海M4和MS4潮波传播特征类似,均存在5个潮波系统,其中4个为逆时针旋转,1个为顺时针旋转,与前人的研究成果比较一致.此外,根据浅水分潮和产生浅水分潮的源分潮的关系式推算得到MS4分潮的振幅和迟角,与直接通过调和分析得到MS4分潮的振幅和迟角进行对比,结果也是比较符合.针对M6分潮在渤海传播特征进行分析,发现:本海域存在7个M6分潮无潮点,其中4个为逆时针旋转,3个为顺时针旋转.计算结果还发现:3个浅水分潮都是在近岸浅水海域振幅相对较大,这显然与浅水分潮的产生机制密切相关.【期刊名称】《海洋通报》【年(卷),期】2016(035)002【总页数】8页(P149-156)【关键词】POM模型;天文分潮;浅水分潮;渤海【作者】康鸿轩;刘浩【作者单位】上海海洋大学海洋科学学院,上海201306;上海海洋大学海洋科学学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】P731.23潮汐是地球上的海水受到太阳和月球等天体作用产生的一种规律性的上升下降运动,由引潮力引起的海面升降称为天文潮,而天文潮进入到浅水区后由于海底摩擦作用或者天文分潮之间的非线性作用形成的高频潮称为浅水分潮,浅水分潮有倍潮和复合潮之分。
倍潮是由单一天文分潮产生,其角频率往往是其源分潮(产生该浅水分潮的天文分潮)角频率的整数倍;复合潮是指由两个以上的天文分潮共同作用产生的浅水分潮。
渤海是我国最大的内海,平均水深18 m(陈义兰等,2013),它包含3个海湾,即北部的辽东湾,西侧的渤海湾和南部的莱州湾(图1)。
渤海是一个半封闭的浅海,湾内水体通过渤海海峡与黄海进行物质和能量的交换。
渤海的特殊地形决定了各局部海域的潮汐潮流特征随着区域的不同而有所差异。
海洋模式 边界条件
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海洋模式边界条件介绍海洋模式是一种用于模拟海洋行为和气候变化的数学模型。
在海洋模式中,边界条件被广泛应用,用于定义模拟区域的边界特征。
边界条件的准确性对模拟结果的精确性至关重要。
本文将讨论海洋模式中边界条件的重要性、应用案例以及相关技术和研究进展。
边界条件的重要性边界条件在海洋模式中起着至关重要的作用。
它们确定了模拟区域的边界特征,包括海洋和大气的物理和化学特性。
正确定义边界条件可以确保模拟结果的准确性和可靠性。
边界条件的种类在海洋模式中,边界条件可以分为大气边界条件和海洋边界条件。
大气边界条件包括大气压力、温度、湿度和风速等参数。
海洋边界条件包括海洋表面温度、盐度、流速、海表高度和海洋潮汐等参数。
边界条件的设置原则设置边界条件时,需要考虑以下几个原则:1.物理一致性:边界条件应符合实际的物理规律,保证模拟结果的合理性。
2.边界适应性:边界条件应能够适应不同的模拟区域和问题,以满足具体需求。
3.边界精细化:对于边界附近的区域,边界条件应更加详细,以提高模拟结果的精确性。
边界条件的应用案例边界条件在海洋模式中有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用案例:海洋气候模拟海洋模式可以用于模拟海洋气候变化。
在海洋气候模拟中,边界条件可以用来定义模拟区域的海洋温度、盐度和流速等参数。
通过合理设置边界条件,可以模拟出不同海区的气候变化情况。
海洋环流模拟海洋模式还可以用于模拟海洋环流。
边界条件在海洋环流模拟中起到了至关重要的作用,可以用来定义模拟区域的海表高度、海洋潮汐等参数。
通过准确设置边界条件,可以模拟出各种海洋环流现象。
预测海洋灾害边界条件在预测海洋灾害中也有着重要应用。
通过合理设置边界条件,可以模拟出海洋中的风暴潮、海啸等灾害。
这对于海洋灾害的预警和防范具有重要意义。
边界条件的技术与研究进展随着计算机技术和海洋模式的不断发展,边界条件的设置技术也不断提升。
以下是一些边界条件研究的进展:数据同化技术数据同化技术可以将观测数据与模型模拟结果相结合,优化边界条件的设置。
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海洋模式边界条件
海洋模式
海洋模式是一种用于模拟海洋动力学和海洋物理学的计算机模型。
它可以帮助科学家们了解海洋的运动、温度、盐度和化学成分等方面的变化,从而更好地预测气候变化、海洋污染和自然灾害等问题。
边界条件
在数值模拟中,边界条件是指在计算区域内部设置的边界上所施加的限制条件。
这些限制条件可以是物理量(如速度、温度、盐度等)或边界形状(如固体边界)等方面的限制。
在海洋模式中,设置适当的边界条件对于准确地模拟海洋动力学非常重要。
下面将详细介绍海洋模式中常见的一些边界条件。
1. 固体壁面
固体壁面是指在计算区域内设置的不可穿透的边界。
在海洋模式中,通常会将大陆或岛屿作为固体壁面来进行计算。
对于固体壁面,通常需要施加无滑移和无通量条件。
无滑移条件要求流体与固体表面处速度为零,而无通量条件则要求流体与固体表面处的质量通量为零。
2. 自由表面
自由表面是指海洋和大气之间的交界面。
在海洋模式中,自由表面通常采用自由液面近似来处理。
在自由液面近似中,假设海水表面的高度是一个自由变量,可以通过计算得到。
对于自由表面,需要施加无应力和无通量条件。
无应力条件要求流体与自由表面处的切向应力为零,而无通量条件则要求质量通量为零。
3. 开放边界
开放边界是指海洋与外部环境之间的交界面。
在海洋模式中,开放边界可以是陆地边界(如河口、湾口等)或者海洋边界(如大洋、海峡等)。
对于开放边界,需要施加入流和出流条件。
入流条件要求外部环境向计算区域内注入一定的物理量(如盐度、温度等),而出流条件则要求计算区域内的物理量能够顺利地排出到外部环境中。
4. 周期性边界
周期性边界是指计算区域内某些方向上相邻两个边界之间存在周期性对应关系。
在海洋模式中,通常会将计算区域设置为一个正方体或长方体,而周期性边界则可以在其中的某些方向上进行设置。
对于周期性边界,需要施加周期性条件。
周期性条件要求相邻两个边界上的物理量具有相同的值和梯度。
总结
以上是海洋模式中常见的一些边界条件。
这些边界条件可以帮助科学家们更好地模拟海洋动力学和海洋物理学,从而提高气候预测、海洋污染和自然灾害等问题的预测准确度。