本文關(guān)鍵詞：不同分辨率風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)迫對(duì)海洋水動(dòng)力模擬的影響分析

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【摘要】：海面風(fēng)場(chǎng)是上層海洋的重要驅(qū)動(dòng)之一,海面風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)也是海洋數(shù)值模擬的重要參數(shù),風(fēng)場(chǎng)分辨率的大小是影響模擬結(jié)果的重要因素。本文利用FVCOM模型,采用高分辨率風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)以及在該風(fēng)場(chǎng)基礎(chǔ)上生成的新的不同分辨率風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù),對(duì)渤海正壓流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析不同分辨率風(fēng)場(chǎng)強(qiáng)迫對(duì)海洋水動(dòng)力模擬的影響。渤海海面風(fēng)場(chǎng)的季節(jié)特征表現(xiàn)為,秋冬季節(jié)風(fēng)速較大,平均風(fēng)速為7-8m/s,以偏北風(fēng)為主,風(fēng)向較統(tǒng)一,春夏季節(jié)風(fēng)速低,平均風(fēng)速為4-5m/s,以偏南風(fēng)為主,風(fēng)向變化頻繁,離岸風(fēng)速大于近岸風(fēng)速,這種區(qū)域風(fēng)速差異在秋冬季節(jié)更明顯。風(fēng)場(chǎng)空間分辨率的變化規(guī)律較一致,主要表現(xiàn)為沿岸海面風(fēng)速增加,海灣中部等局部海面風(fēng)速降低數(shù)值較大,近岸平均風(fēng)向變化大于開闊海域,并且隨著空間分辨率的變粗,這些變化逐漸劇烈。風(fēng)場(chǎng)時(shí)間分辨率的變化主要表現(xiàn)為海面風(fēng)場(chǎng)時(shí)間連續(xù)性的改變,月均風(fēng)場(chǎng)的變化最大,即各月海面風(fēng)速和風(fēng)向保持不變。渤海正壓流量值較小,冬春夏季節(jié)深度平均流不超過(guò)4cm/s,秋季深度平均流達(dá)到6.7cm/s,表層流場(chǎng)流速要大于底層流場(chǎng),渤海海峽以及岸線曲折岬角處流速較強(qiáng),開闊海域以及三個(gè)海灣中部流速一般較弱。表層流場(chǎng)結(jié)構(gòu)受風(fēng)場(chǎng)、地形和北黃海流場(chǎng)的影響,渤海中部常年存在著較大環(huán)狀結(jié)構(gòu),該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的大小、位置、強(qiáng)度以及方向在一年各不相同,冬春夏季節(jié)的順時(shí)針結(jié)構(gòu),在秋季變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?并且秋季環(huán)流強(qiáng)度最強(qiáng),海灣的環(huán)流結(jié)構(gòu)受進(jìn)灣海水和出灣海水的影響,存在單環(huán)結(jié)構(gòu)與雙環(huán)結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)變。底層流場(chǎng)受表層流場(chǎng)水位堆積影響更顯著,與表層結(jié)構(gòu)有較大差異。風(fēng)場(chǎng)空間分辨率的變化對(duì)流場(chǎng)的影響,同一實(shí)驗(yàn)內(nèi),冬春夏季節(jié)風(fēng)場(chǎng)的變化對(duì)流場(chǎng)影響較小,使得大部分區(qū)域流速降低0.1cm/s左右,局部區(qū)域存在流速增加現(xiàn)象,秋季的流速變化量值要大于前三個(gè)季節(jié)。隨空間分辨率的變粗,風(fēng)場(chǎng)對(duì)流場(chǎng)的影響是逐漸增加的,同一月份的不同實(shí)驗(yàn)流速變化值范圍逐漸增大。近岸區(qū)域流速的變化較劇烈,渤海海峽南段出流區(qū)域流速變化最明顯。表層流場(chǎng)受風(fēng)應(yīng)力驅(qū)動(dòng),流場(chǎng)流速變化與風(fēng)速變化存在較好的相關(guān)。風(fēng)對(duì)海水的影響隨深度增加而逐漸降低,底層流速變化小于表層。風(fēng)場(chǎng)空間分辨率的變化并沒(méi)有影響開闊海域流場(chǎng)的垂直結(jié)構(gòu),只是在保持原流向不變的情況下,流速相對(duì)減弱,隨著風(fēng)場(chǎng)空間分辨率的變粗,垂直結(jié)構(gòu)上的變化范圍逐漸增大,渤海海峽水通量體積逐漸減少。風(fēng)場(chǎng)時(shí)間分辨率的變化對(duì)流場(chǎng)的影響,實(shí)驗(yàn)4采用的6小時(shí)平均的風(fēng)場(chǎng)與3小時(shí)平均風(fēng)場(chǎng)的流場(chǎng)結(jié)果差異很小,實(shí)驗(yàn)5采用的24小時(shí)平均的風(fēng)場(chǎng)對(duì)正壓流場(chǎng)的影響明顯,主要表現(xiàn)在表層。月均風(fēng)場(chǎng)對(duì)正壓流場(chǎng)的影響最為劇烈,8月和11月大部分區(qū)域流場(chǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,流速變化極值達(dá)到10cm/s左右。月均風(fēng)場(chǎng)對(duì)10-12月渤海水交換體積通量影響顯著。
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P731.2;P732

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本文編號(hào)：1247234