海浪的數(shù)值計算方法是關系到海洋經(jīng)濟、海洋保護、海洋安全的一項重要內容,海浪數(shù)值模式是目前海浪計算中最常用的方法。美國邁阿密大學Donelan等人于2012年發(fā)展的UMWM（University of Miami Wave Model）模式是現(xiàn)今最新的第三代海浪模式程序。UMWM模式目前主要應用于墨西哥灣日常浪場、颶風浪場以及海-氣-浪耦合研究,而該模式在其他方面的研究和應用還很少。本文的目標之一是嘗試將該模式應用于全球尺度的海浪模擬,利用衛(wèi)星高度計和浮標資料對模式開展系統(tǒng)的驗證工作,為海浪預報技術和有關物理過程研究提供參考;本文的第二個目標是充分發(fā)揮UMWM模式在海氣界面通量計算方面的特點和優(yōu)勢,利用該模式開展全球風應力和波致Stokes漂流方面的診斷分析工作。本文在原UMWM模式源項參數(shù)化的基礎上,通過對比實驗和衛(wèi)星資料驗證對參數(shù)化系數(shù)進行了改進。為檢驗模式改進后的模擬效果,采用QuikSCAT/NCEP混合風場風場數(shù)據(jù)驅動模式進行了9年的積分,并利用Jason-1衛(wèi)星高度計、NDBC浮標資料以及國家海洋環(huán)境預報中心的業(yè)務化預報產(chǎn)品對模式模擬結果進行了系統(tǒng)地驗證。結果表明,改進后的U... 

【文章來源】：國家海洋環(huán)境預報中心北京市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 國外海浪預報技術的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.2 國內海浪預報技術的發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 海氣界面通量研究的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.3.1 海氣界面動量通量
        1.3.2 波浪質量輸運
    1.4 本文擬解決的問題
第二章 UMWM模式及數(shù)據(jù)資料介紹
    2.1 UMWM模式介紹
        2.1.1 控制方程
        2.1.2 源函數(shù)項
            2.1.2.1 風能輸入項S_(in)
            2.1.2.2 波浪破碎耗散項S_(ds)
            2.1.2.3 粘性耗散項S_(dv)
            2.1.2.4 湍流耗散項S_(dt)
            2.1.2.5 非線性波-波相互作用項S_(nl)
        2.1.3 風應力
        2.1.4 UMWM模式的數(shù)值方法
            2.1.4.1 空間離散化
            2.1.4.2 時間離散化
        2.1.5 模式安裝和驅動
            2.1.5.1 模式安裝和基本運行過程
            2.1.5.2 模式輸出結果
    2.2 數(shù)據(jù)資料簡介
        2.2.1 地形資料
        2.2.2 風場資料
        2.2.3 NDBC浮標資料
        2.2.4 衛(wèi)星高度計資料
第三章 全球海浪模擬及誤差分析
    3.1 資料驗證和誤差分析方法
    3.2 原模式模擬性能檢驗
    3.3 全球海浪模擬改進及驗證
        3.3.1 全球海浪模擬實驗
        3.3.2 全球海浪模擬的衛(wèi)星高度計檢驗
        3.3.3 各大洋的衛(wèi)星高度計檢驗
        3.3.4 全球海浪模擬的浮標檢驗
    3.4 業(yè)務化全球海浪預報模式比較
        3.4.1 驗證資料介紹
        3.4.2 衛(wèi)星高度計檢驗
        3.4.3 NDBC浮標檢驗
        3.4.4 UMWM與SWAN模式全球檢驗結果對比
    3.5 小結
第四章 全球海浪要素時空分布特征
    4.1 全球海表面風場分布
    4.2 全球有效波高和平均波向分布
    4.3 全球平均波周期分布
    4.4 小結
第五章 全球海-氣界面通量研究
    5.1 風應力
    5.2 斯托克斯漂流
    5.3 小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文主要結論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 討論與展望
參考文獻
個人簡歷及發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3527686