本文基于高分辨率的區(qū)域海洋模式(Regional Ocean Modeling System,ROMS)和條件非線性最優(yōu)擾動(Conditional Nonlinear Optimal Perturbation,CNOP)方法開展了日本南部黑潮大彎曲路徑的可預(yù)報性和目標(biāo)觀測研究,主要內(nèi)容和結(jié)論如下:首先,本文采用單向嵌套的方式對日本南部黑潮路徑變異現(xiàn)象進(jìn)行模擬,結(jié)果表明ROMS不僅能夠捕捉到日本南部黑潮路徑的雙模態(tài)特征,而且成功再現(xiàn)四國海盆再循環(huán)流和黑潮延伸體140°E以東的兩個準(zhǔn)靜止彎曲等。此外,通過對比衛(wèi)星觀測資料發(fā)現(xiàn)模擬的黑潮大彎曲形成過程與2004/05的大彎曲形成過程類似,其中包括九州島東南部的誘導(dǎo)彎曲及其沿日本南岸向下游的傳播過程等。綜合上述分析得出結(jié)論:ROMS模式對黑潮路徑變異,尤其是大彎曲路徑形成過程有較好的模擬能力。其次,為探究什么擾動最容易觸發(fā)黑潮從非大彎曲狀態(tài)(平直路徑)轉(zhuǎn)變?yōu)榇髲澢鸂顟B(tài),即黑潮大彎曲路徑的最優(yōu)觸發(fā)擾動,本文以日本南部黑潮的非大彎曲路徑為背景場,選取兩個算例Case 1和Case 2,借助基于ROMS模式建立的非線性優(yōu)化系統(tǒng),分別計算得到了大彎曲...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀和研究進(jìn)展
        1.2.1 黑潮大彎曲路徑的動力學(xué)機(jī)制
        1.2.2 黑潮大彎曲路徑的可預(yù)報性
    1.3 主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 黑潮路徑變異的數(shù)值模擬和方法介紹
    2.1 ROMS模式
        2.1.1 模式簡介
        2.1.2 模式控制方程組
        2.1.3 模式坐標(biāo)系統(tǒng)及其與笛卡爾坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化
        2.1.4 模式的網(wǎng)格分布
    2.2 模式設(shè)置
    2.3 模擬結(jié)果驗證
    2.4 方法介紹
        2.4.1 研究方法
        2.4.2 數(shù)據(jù)介紹
    2.5 小結(jié)
第三章 黑潮大彎曲的非線性最優(yōu)觸發(fā)擾動及其發(fā)展
    3.1 引言
    3.2 最優(yōu)觸發(fā)擾動的求解
    3.3 非線性最優(yōu)觸發(fā)擾動及其發(fā)展
        3.3.1 非線性最優(yōu)觸發(fā)擾動
        3.3.2 非線性物理過程的作用
    3.4 小結(jié)和討論
第四章 黑潮大彎曲預(yù)報中的最優(yōu)初始誤差
    4.1 引言
    4.2 最優(yōu)初始誤差
        4.2.1 最優(yōu)初始誤差的求解
        4.2.2 最優(yōu)初始誤差及其發(fā)展
        4.2.3 最優(yōu)初始誤差的增長機(jī)制
    4.3 最優(yōu)初始誤差和最優(yōu)觸發(fā)擾動的相似性
    4.4 小結(jié)和討論
第五章 目標(biāo)觀測研究
    5.1 引言
    5.2 敏感區(qū)的識別
    5.3 敏感性試驗
    5.4 觀測系統(tǒng)模擬試驗
    5.5 小結(jié)
第六章 總結(jié)與討論
    6.1 本文的主要結(jié)論
    6.2 本文的創(chuàng)新點
    6.3 工作展望和討論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3864807