東中國海潮能通量與耗散的數(shù)值模擬分析
發(fā)布時間:2021-03-22 18:09
基于區(qū)域海洋模式系統(tǒng),通過對東中國海的三維數(shù)值模擬計(jì)算潮能通量和耗散.結(jié)果顯示:傳入東海、黃海、渤海的凈潮能分別約為88.333,96.082和2.152GW,其潮能耗散分別約為79.168,95.254和1.790GW;底摩擦耗散和垂向擴(kuò)散耗散分別占總耗散的67.1%和32.9%,水平擴(kuò)散耗散量級較小,可忽略不計(jì);東中國海高潮能耗散區(qū)主要分布于朝鮮半島沿岸、江蘇北部淺灘、長江口水下三角洲、杭州灣和浙閩沿岸;渤海中部、北黃海西南部、南黃海中部為低潮能耗散區(qū).
【文章來源】:廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,59(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
數(shù)值模型的計(jì)算區(qū)域(黑線)、地形(等深線)和驗(yàn)潮站(紅點(diǎn))
圖2是本研究模擬得到的4個主要分潮(M2、S2、K1、O1)的等振幅線和等遲角線分布,與前人實(shí)測結(jié)果[17]和模擬結(jié)果[11,17-18]相比,無潮點(diǎn)位置、等振幅線和等遲角線分布結(jié)果均基本一致,表明該結(jié)果能較好地反映出潮波在東中國海的分布特征.因?yàn)稠敺瓷渑c地轉(zhuǎn)效應(yīng),半日分潮在渤海的秦皇島和黃河口附近海域、黃海的威海附近海域和青島附近海域形成無潮點(diǎn),同時在臺灣島北部附近存在一個退化的半日分潮無潮點(diǎn);全日分潮在渤海海峽西部和黃海中部海域形成無潮點(diǎn).渤海潮差(這里和下文所述的潮差均指總潮差)大多為2~3m,其中遼東灣頂和渤海灣頂?shù)某辈钕鄬^大.黃海潮差一般為海區(qū)中部小而近岸大,東岸普遍大于西岸;最大潮差海區(qū)出現(xiàn)在朝鮮半島西側(cè),潮差一般為4~8m,而中國大陸沿岸潮差一般為2~4m;東海潮差則具有西岸大而東岸小的特征.琉球群島的潮差小,約為1m;杭州灣和閩浙沿岸的潮差普遍較大,最大潮差可達(dá)8m以上[16].1.3 潮能平衡計(jì)算方法
根據(jù)模型輸出結(jié)果計(jì)算所得4個主要分潮的潮能通量分布如圖4所示.東中國海的能量主要來自于西太平洋,以M2和S2為代表的半日潮的潮能通量自太平洋穿越第一島鏈沿西北向傳入東海后,主體一直傳播至浙江沿岸,并有東北向分支傳入黃海、渤海,西南向分支流入臺灣海峽;能量較大的西側(cè)半日潮則由吐噶喇海峽傳入東海,并沿日本西海岸北上到達(dá)濟(jì)州島海域,這時絕大部分能量自濟(jì)州島西海岸傳入濟(jì)州島海峽,與自東海傳入黃海的分支匯合后最終流入黃海、渤海,而小部分能量向西經(jīng)過朝鮮海峽傳入日本海;同時,在臺灣島西側(cè)存在一支逆時針繞臺灣島流入臺灣海峽的半日潮的潮能通量.以K1和O1為代表的全日潮的潮能通量則受到第一島鏈的阻擋,只有極少部分能量傳入東海;絕大部分全日潮的潮能通量都主要沿西南方向傳播,直接或者經(jīng)臺灣海峽向南海方向匯去.半日潮和全日潮的潮能通量主體傳播方向不同,使得M2和S2分潮的潮能通量在東海、黃海區(qū)域明顯大于K1和O1分潮,M2分潮的最大可達(dá)3.5×105 W/m,S2分潮的最大可達(dá)1.2×105 W/m;而在第一島鏈以南水深較大的海域,M2和S2分潮的潮能通量與K1和O1分潮的相當(dāng),并且全日潮的潮能通量第一島鏈以南海區(qū)明顯大于其以北海區(qū),與朱學(xué)明等[11]的研究結(jié)論一致.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輻射沙脊群研究綜述[J]. 劉博. 中國水運(yùn)(下半月). 2017(07)
[2]長江口水下三角洲北部近百年沉積物粒度組成及其對水動力環(huán)境的響應(yīng)[J]. 陳靜,趙寶成,戰(zhàn)慶. 沉積學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]杭州灣沉積物宏觀輸運(yùn)的數(shù)值模擬[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻,唐子文. 泥沙研究. 2012(03)
[4]渤海、黃海、東海潮流、潮能通量與耗散的數(shù)值模擬研究[J]. 朱學(xué)明,劉桂梅. 海洋與湖沼. 2012(03)
[5]珠江河口潮能通量與耗散[J]. 倪培桐,韋惺,吳超羽,劉歡. 海洋工程. 2011(03)
[6]不考慮局地引潮勢的南海正壓潮能通量與潮能耗散[J]. 佟景全,雷方輝,毛慶文,齊義泉. 熱帶海洋學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]渤黃東海潮能通量與潮能耗散[J]. 李培良,李磊,左軍成,陳美香,趙瑋. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(05)
[8]東海黃海渤海8個主要分潮的數(shù)值模擬[J]. 張衡,朱建榮,吳輝. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[9]長江水下三角洲的動力沉積[J]. 莊克琳,畢世普,劉振夏,蘇大鵬. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2005(02)
[10]渤、黃、東海潮汐潮流的數(shù)值模擬[J]. 趙保仁,方國洪,曹德明. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 1994(05)
本文編號:3094246
【文章來源】:廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,59(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
數(shù)值模型的計(jì)算區(qū)域(黑線)、地形(等深線)和驗(yàn)潮站(紅點(diǎn))
圖2是本研究模擬得到的4個主要分潮(M2、S2、K1、O1)的等振幅線和等遲角線分布,與前人實(shí)測結(jié)果[17]和模擬結(jié)果[11,17-18]相比,無潮點(diǎn)位置、等振幅線和等遲角線分布結(jié)果均基本一致,表明該結(jié)果能較好地反映出潮波在東中國海的分布特征.因?yàn)稠敺瓷渑c地轉(zhuǎn)效應(yīng),半日分潮在渤海的秦皇島和黃河口附近海域、黃海的威海附近海域和青島附近海域形成無潮點(diǎn),同時在臺灣島北部附近存在一個退化的半日分潮無潮點(diǎn);全日分潮在渤海海峽西部和黃海中部海域形成無潮點(diǎn).渤海潮差(這里和下文所述的潮差均指總潮差)大多為2~3m,其中遼東灣頂和渤海灣頂?shù)某辈钕鄬^大.黃海潮差一般為海區(qū)中部小而近岸大,東岸普遍大于西岸;最大潮差海區(qū)出現(xiàn)在朝鮮半島西側(cè),潮差一般為4~8m,而中國大陸沿岸潮差一般為2~4m;東海潮差則具有西岸大而東岸小的特征.琉球群島的潮差小,約為1m;杭州灣和閩浙沿岸的潮差普遍較大,最大潮差可達(dá)8m以上[16].1.3 潮能平衡計(jì)算方法
根據(jù)模型輸出結(jié)果計(jì)算所得4個主要分潮的潮能通量分布如圖4所示.東中國海的能量主要來自于西太平洋,以M2和S2為代表的半日潮的潮能通量自太平洋穿越第一島鏈沿西北向傳入東海后,主體一直傳播至浙江沿岸,并有東北向分支傳入黃海、渤海,西南向分支流入臺灣海峽;能量較大的西側(cè)半日潮則由吐噶喇海峽傳入東海,并沿日本西海岸北上到達(dá)濟(jì)州島海域,這時絕大部分能量自濟(jì)州島西海岸傳入濟(jì)州島海峽,與自東海傳入黃海的分支匯合后最終流入黃海、渤海,而小部分能量向西經(jīng)過朝鮮海峽傳入日本海;同時,在臺灣島西側(cè)存在一支逆時針繞臺灣島流入臺灣海峽的半日潮的潮能通量.以K1和O1為代表的全日潮的潮能通量則受到第一島鏈的阻擋,只有極少部分能量傳入東海;絕大部分全日潮的潮能通量都主要沿西南方向傳播,直接或者經(jīng)臺灣海峽向南海方向匯去.半日潮和全日潮的潮能通量主體傳播方向不同,使得M2和S2分潮的潮能通量在東海、黃海區(qū)域明顯大于K1和O1分潮,M2分潮的最大可達(dá)3.5×105 W/m,S2分潮的最大可達(dá)1.2×105 W/m;而在第一島鏈以南水深較大的海域,M2和S2分潮的潮能通量與K1和O1分潮的相當(dāng),并且全日潮的潮能通量第一島鏈以南海區(qū)明顯大于其以北海區(qū),與朱學(xué)明等[11]的研究結(jié)論一致.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輻射沙脊群研究綜述[J]. 劉博. 中國水運(yùn)(下半月). 2017(07)
[2]長江口水下三角洲北部近百年沉積物粒度組成及其對水動力環(huán)境的響應(yīng)[J]. 陳靜,趙寶成,戰(zhàn)慶. 沉積學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]杭州灣沉積物宏觀輸運(yùn)的數(shù)值模擬[J]. 謝東風(fēng),高抒,潘存鴻,唐子文. 泥沙研究. 2012(03)
[4]渤海、黃海、東海潮流、潮能通量與耗散的數(shù)值模擬研究[J]. 朱學(xué)明,劉桂梅. 海洋與湖沼. 2012(03)
[5]珠江河口潮能通量與耗散[J]. 倪培桐,韋惺,吳超羽,劉歡. 海洋工程. 2011(03)
[6]不考慮局地引潮勢的南海正壓潮能通量與潮能耗散[J]. 佟景全,雷方輝,毛慶文,齊義泉. 熱帶海洋學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]渤黃東海潮能通量與潮能耗散[J]. 李培良,李磊,左軍成,陳美香,趙瑋. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(05)
[8]東海黃海渤海8個主要分潮的數(shù)值模擬[J]. 張衡,朱建榮,吳輝. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[9]長江水下三角洲的動力沉積[J]. 莊克琳,畢世普,劉振夏,蘇大鵬. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2005(02)
[10]渤、黃、東海潮汐潮流的數(shù)值模擬[J]. 趙保仁,方國洪,曹德明. 海洋學(xué)報(bào)(中文版). 1994(05)
本文編號:3094246
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