東中國海拉格朗日環(huán)流的分階模擬與斜壓調(diào)整.pdf

1、海洋密度分布不均一產(chǎn)生的“熱鹽環(huán)流”，海面風(fēng)應(yīng)力驅(qū)動的風(fēng)生環(huán)流，天體引潮力所產(chǎn)生的潮致余流等等，是海洋環(huán)境發(fā)生變化的基本動力或原因。 本文主要工作：采用通過量階分析的東中國海Lagrange環(huán)流動力學(xué)模型，提出相應(yīng)的數(shù)值方案，建立三維Lagrange斜壓環(huán)流的分階數(shù)值模式，用于模擬東中國海Lagrange環(huán)流。其中，計算潮致體力采用三維線性天文分潮波數(shù)值模型。對分潮波模型和Lagrange環(huán)流模型的求解主要根據(jù)“流速分解法”。

2、 天文分潮(M2，S2，01，K1)的模擬結(jié)果較好地反映了東中國海天文潮的特征，與實測結(jié)果基本一致，為Lagrange環(huán)流的模擬計算奠定了基礎(chǔ)。 基于東中國海Lagrange環(huán)流的三維動力學(xué)模型，對東中國海環(huán)流進行了季平均(冬、夏)的零階和一階模擬。零階環(huán)流近似地反映了東海環(huán)流的基本特征：總環(huán)流(診斷斜壓環(huán)流)較好地反映了冬季和夏季東中國海環(huán)流的基本特征。模擬結(jié)果與實測結(jié)果基本吻合。 東中國海Lagrange環(huán)流的

3、模擬結(jié)果表明：潮致余流在黃海和東海北部的淺水區(qū)較為顯著，而在深水區(qū)和東海陸架南部較弱；風(fēng)生環(huán)流在近岸區(qū)顯著，在冬季和夏季分別形成沿岸南下和北上的風(fēng)生流，具有冬強夏弱的特點；零階環(huán)流非線性作用主要體現(xiàn)在黑潮流經(jīng)海域，具有減小黑潮流速、增大黑潮彎曲的作用。 本文另一重要工作：考慮到斜壓效應(yīng)的重要性，采用在流體靜力一致條件下保證收斂的差分格式計算斜壓梯度力，并將此方法引入了東中國海Lagrange環(huán)流模式，對陸架區(qū)以內(nèi)東中國海的夏季環(huán)

4、流進行了斜壓環(huán)流的動力調(diào)整。 動力調(diào)整結(jié)論表明：總環(huán)流趨勢一致，動力調(diào)整的斜壓環(huán)流在濟州島西南附近能夠形成封閉的逆時針環(huán)流，這與文獻的研究結(jié)論是一致的，而與之比較另外兩種斜壓環(huán)流只有一個不封閉的逆時針環(huán)流，并且動力調(diào)整的斜壓環(huán)流在陸架邊緣海槽附近明顯形成了較大的沿黑潮流向環(huán)流。從斜壓環(huán)流在總環(huán)流中所占比例看出，在陸架海槽附近，黑潮流向上動力調(diào)整的斜壓環(huán)流所占的比例比診斷的斜壓環(huán)流大得多。因此本文認(rèn)為，在溫鹽梯度變化很大的海域，斜