夏季黄东海硝酸盐垂向扩散通量的分析

湍流扩散过程导致的硝酸盐垂向输运对海水表层的浮游植物生长和初级生产力的大小有着重要影响。本文基于2018年夏季黄、东海水文环境、硝酸盐浓度和湍动能耗散率的同步、原位数据,分析了海域温度、盐度和硝酸盐的空间分布特征,结果表明营养盐含量丰富的黄海冷水团、长江冲淡水、东海北部底层混合水与黑潮次表层水是影响研究海域硝酸盐分布的主要水团。利用垂向湍扩散硝酸盐通量公式,计算了三个选定断面上的硝酸盐垂向扩散通量,其高值区与湍流扩散系数的高值区的位置基本一致。针对存在明显硝酸盐跃层的站位,计算得到跨硝酸盐跃层的垂向通量FND的范围在-9.78—36.60mmol/(m^2·d)之间,在黄海冷水团区,夏季温跃层限制了该区营养盐向近表层的湍流垂向扩散;东海北部底层混合水区,湍流垂向扩散向上层补充了大量硝酸盐,促进了跃层之上浮游植物的生长;黑潮次表层水影响海区,夏季中层水体混合较弱,跨跃层的垂向通量也普遍偏低。开展硝酸盐垂向扩散通量的计算与分析,对进一步明确营养盐的输运机制有着重要研究意义。

水质预报系统中垂向湍扩散并行算法实现研究

为了能更好地提高水质预报模式中物质输运方程的计算速率,以胶州湾数值预报系统中垂向扩散的串行算法为基础,提出了一种主要针对物质输运方程中的垂向扩散的MPI(message-passinginterface)并行算法。该算法将计算分解为多个子任务,并在基于MPI消息传递模式的集群系统中进行运算。与原串行算法进行比较,并行的加速比提高了33%以上,且并行效率最大可达90%,该结果表明了MPI技术在海洋数值模拟领域应用的潜力。

港湾瞬间点源扩散特性的研究

物质浓度分布的观测资料与理论半经验解的比较分析是描述和应用湍流扩散系数的基础。本文对港湾海域物料示踪云团的三维扩散特性进行了理论和实验分析。指出,扩散系数线性解可以较好地描述扩散云团的表观尺度及扩散浓度的变化规律。

输水隧洞坡角对侧式进/出水口水力特性影响研究

抽水蓄能电站侧式进/出水口具有双向过流的特点,进/出水口自身体型参数对其水力特性具有很大的影响,但连接的输水隧洞布置型式也同样会影响进/出水口水力特性,若输水隧洞布置不恰当,将可能导致进/出水口出现不利的水力特性。利用RSM紊流模型,以某侧式进/出水口为研究对象,在进/出水口体型不变的前提下,研究出流工况不同隧洞坡角对进/出水口内部流态、拦污栅断面流速不均匀系数、水头损失系数及流量分配等水力特性的影响。结果表明,当隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,进/出水口内部流态较好,反向流速区的沿程范围、拦污栅断面流速不均匀系数及水头损失系数均最小。因此,当进/出水口扩散段垂向扩散角不大且各隧洞坡角均满足地形、地质条件的情况下,隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,可获得较优的水力特性。

海上溢油数值预报技术研究综述

介绍溢油事故国际国内背景及海上溢油行为和归宿研究情况,综述了溢油数值预报技术的历史发展过程,对主要的3类溢油数值模型的优缺点进行了分析比较,介绍了国内外溢油研究现状,探讨研究中存在的问题,指出溢油数值预报技术研究未来的发展趋势。

几何变态模型中悬沙输移相似性研究

物理模型中研究泥沙输移与河床冲淤变化等有关问题时，为保证模型物理现象与原型相似，模型设计需遵循一定的相似准则．几何变态模型，由于紊动在纵向对流和垂向扩散的相似性难以统一，至今悬沙沉速比尺的设计尚存在一定矛盾．本文从悬沙运动扩散方程的解析解出发，分析了模型几何变态对淤积量和淤积部位相似性的影响，提出了估计模型与原型的偏离性和偏离程度的方法．最后，在导出了二维扩散方程近似解的基础上，提出了合理地设计悬沙沉速比尺的方法．

新一代大气污染估算模式AERSCREEN参数敏感性分析

针对新一代大气污染估算模式AERSCREEN中,面源初始垂向扩散参数、城市人口参数、土地利用类型参数没有明确定义的情况,通过设置不同长宽的面污染源,选取最大小时浓度和最大小时浓度出现的点距污染源距离为考察指标,采用正交试验法,分析了这3个参数对预测结果的影响,并且给出了如何更为合理地选择参数的建议,以期为模型应用提供参考。