【摘要】： 本項研究旨在為青島奧帆賽區(qū)開發(fā)一個海流預報系統(tǒng),提供較高精度的海流情況預報,同時為實現(xiàn)該系統(tǒng)的業(yè)務化操作打下堅實的基礎。為此,本文主要致力于兩個方面的工作:高分辨率條件下的海流模擬和現(xiàn)場實測資料在預報系統(tǒng)中的同化研究。 海洋環(huán)流模擬需要有較大的空間和時間尺度,相對而言,潮汐潮流模擬需要的時間和空間尺度會小得多。奧帆賽區(qū)的海流模擬,又要求具有很高的分辨率,同時還要求計算模式的計算時間控制在一個比較合理的范圍之內(nèi)。為此,需要充分應用網(wǎng)格嵌套技術。 首先,利用POM模式建立一個具備雙重嵌套網(wǎng)格計算功能的模式,將該模式設為一式兩份,分別根據(jù)實際需要修改模式數(shù)據(jù)輸入和開邊界控制的設置,建立一個能通過雙子模式聯(lián)合計算實現(xiàn)三重嵌套計算的三維斜壓預報模式,從而實現(xiàn)高精度條件下的奧帆賽區(qū)的環(huán)流模擬。在實現(xiàn)環(huán)流預報的基礎上,進行包含潮流與環(huán)流的海流預報。 其次,為了提高預報結果的準確性,在海流預報系統(tǒng)中采用牛頓松弛法對測流資料進行同化。應用牛頓松弛逼近法同化測流資料時,松弛系數(shù)如何給定是關鍵,也具有較大的主觀性。因此本文通過設計不同的松弛系數(shù)進行數(shù)值實驗,通過比較分析不同方案下的模擬結果與實測值的接近程度,從而確定最適宜的同化方案,使得預報結果更加接近實際情況。 本文完成高精度海流預報系統(tǒng)的建立,并在此基礎上完成了同化實測資料的初步工作。根據(jù)浮標等實測資料的驗證表明,該海流預報系統(tǒng)的模擬結果是可信的。但由于時間較短等多方面的原因,目前實測資料的同化效果還不是很理想,需要在以后的工作中繼續(xù)深入研究。
【圖文】：

青島奧帆賽區(qū)海流預報系統(tǒng)開發(fā)研究2008年1.3.1數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)結構對于過程估計與參數(shù)估計的同化系統(tǒng)，其系統(tǒng)結構如圖1.1口’]所示。觀測系統(tǒng)利用動態(tài)內(nèi)插或者動態(tài)外推技術，將動力模型的狀態(tài)變量與傳感器獲得的數(shù)據(jù)聯(lián)}}}(舞纂， ..}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.… 蕊票幾�！� }用 用{{{絲鱉鱉，.v時山幻 幻 幻采 采 采樣方寨 寨 寨 (((((s朗叩血g，。h。勸巴》》 》傳傳傳感器致?lián)皵?shù)據(jù)誤差 差差((((($已n，。rda燦改山飽。丫 ar)))))盡盡盡盆漢做型及誤差棋型(m巴”切閉川，兄幻比。d出左口廳O丁幻比Odds)妙門妙日門姻皿珍嵌創(chuàng)誤誤差摸型型用蓄摧狀態(tài)、參致估值及誤差(乏〕(巫〕(D’.”~~任i〕 SV5.認了EV丸RIAB】吏;SV云S八丁八EV汽尺1戶Bl王ES丁如認TIONP琳只八ME花氏泥二PARAN吃TEREST企調A書ON圖1.1同化系統(tǒng)結構圖 Fig.1.1Frameofassimilationsystem系起來。狀態(tài)變量與參數(shù)間的動態(tài)連接，使得所有這些變量與參數(shù)可以從它們中

將結果反饋給大網(wǎng)格。該技術主要參考了Lie一 Yauwoey【’03]所做的工作，并進行了修正。以一個大網(wǎng)格嵌套3個小網(wǎng)格為例來介紹網(wǎng)格嵌套方法，如圖2.2所示。大網(wǎng)格的邊長是小網(wǎng)格的3倍，所以一個大網(wǎng)格里面包含有9個小網(wǎng)格。圖2.2中，，線上標有“X”的是小網(wǎng)格區(qū)域的邊界。小網(wǎng)格區(qū)最外面的“x”和“=”之間的FRSZONE為小網(wǎng)格的邊界緩沖區(qū)，如圖2.2所示，這個區(qū)域內(nèi)，小網(wǎng)格的變量的值由大網(wǎng)格的計算結果內(nèi)插值后與小網(wǎng)格原有的值融合得到。例如，該區(qū)域小網(wǎng)格的水位值由以下公式來計算:EN=aEj(+(1一“)EN式中，下標N和IC分別表示小網(wǎng)格和大網(wǎng)格的值，a為權重系數(shù)。在小網(wǎng)格區(qū)的FRSZONE以外的網(wǎng)格點其a值都是0。而在FRSZONE內(nèi)
【學位授予單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：P731.35

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 姚武魏;流場數(shù)值模擬在船舶安全通航中的應用研究[D];大連海事大學;2012年

本文編號：2660952