黄海冬季锋生锋消过程的数值研究

摘要

该文采用三维斜压陆架海模式—HAMSOM(汉堡陆架海模式),对黄海冬季温度锋面的演变过程进行了研究.成功地模拟了冬季黄海温度锋面的生长、强盛和消亡过程.模拟结果与多年统计资料吻合良好.模拟结果表明:(1)冬季黄海海区温度医面主要分布在四个地方:济州海峡在整个冬季一直有较强的温度锋面;青岛—荣成—烟台一线的温度锋面;苏北沿岸温度锋面,12月以后与济州岛附近的温度锋面连成一片,形成范围较大的温度锋区;发现大连—丹东—大青群岛区域存在有明显生消过程的温度锋面.这和文献中的多年实测资料是一致的.(2)大连—丹东—大青群岛9~11月处于温度锋面生长期,12~2月为强盛期,3月以后进入消衰期.青岛—荣成—烟台范围内由于地理位置相差较大,强盛期的时间荣成—烟台为12~3月,而青岛—荣成温度锋面的强盛期为1~2月.苏北外海与济州岛东南部的锋面12月后开始连成片,并在1~2月达到最强,3月以后进入消衰期.论文对黄海海区温度锋面的分布规律和演变过程进行了分析总结,发现海底地形变化剧烈的地方容易形成强温度锋面;对马暖流、台湾暖流、沿岸冷水附近是强温度锋面的分布区,温度锋面的位置和强度每年随这些水团的位置和强弱变化而稍有变化.论文最后研究了温度锋面的强度与分布对鳀鱼越冬场位置的影响.发现外面有强锋区包围,而内部温度锋面强度稍弱一点的锋区位置适合鳀鱼密集,进而形成鳀鱼越冬场,结果在实际考察中得到证实.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1研究意义

§1.2研究背景

§1.2.2黄海冬季的一些基本水文特征

§1.3本文的主要研究工作

§1.3.1研究内容

§1.3.2本文的主要特色和创新之处

第二章数学物理模型

§2.1偏微分控制方程

§2.2边界条件

§2.2.1海面边界条件(Z=ξ)

§2.2.2海底边界条件(Z=-H)

§2.2.3固体侧边界条件

§2.2.4海域中的开边界条件

§2.3层积分方程

§2.3.1连续方程

§2.3.2运动方程

§2.3.3温度和盐度方程

§2.3.4总体控制方程

第三章数值计算格式

§3.1有限差分网格

§3.2运动方程的差分格式

§3.3求解速度场

§3.3.1水位方程

§3.3.2求解输运量和速度

§3.4温度和盐度方程的差分格式

§3.5显示选择项的处理

§3.6求解步骤

§3.7垂向涡动粘性系数(Av)和扩散系数(Kv)的参数化

第四章黄海冬季锋面数值模拟结果与分析

§4.1模式的安排

§4.2模式所选取的初、边值条件

§4.2.1初始条件

§4.2.2边值条件

§4.3.2黄海温度锋面的生消过程

§4.3.3断面图分析

§4.4温度锋面形成的物理机制探讨

§4.4.1海底地形对温度锋面形成的影响

§4.4.2吸收的太阳辐射量对温度锋面形成的影响

§4.4.3环流对温度锋面形成的影响

§4.4.4冬季季风对黄海温度锋面形成的影响

第五章冬季黄海锋面对鳀鱼回游及分布特性的影响

§5.1鳀鱼简介

§5.2黄海鳀鱼的洄游分布

§5.3黄海水文特性对鳀鱼密集区的影响

第六章总结与展望

§6.1总结

§6.2展望

参考文献

附图

致谢