珠江口伶仃洋的Kelvin潮波利用二维分析模型和三维数值模拟的研究

伶仃洋的研究是整治珠江口的关键课题之一,也是河口学研究方面极有意义的。其地形复杂:浅滩和深槽互相交替,潮间带在低潮时露出;径流从四个口门流入,洪季和枯季相差几倍;又有大、小潮的变化;除了纵向盐度梯度外,又有横向的盐度梯度。利用分析模型和三维斜压式数值模拟两种方法,认为河口宽度较大因而科氏力起一定作用,加之虎门附近的反射作用,形成具有部分反射的Kelvin潮波系统。斜压作用和漏斗状地形的修正,可以解释主要的水文特征。例如东部潮差较大,水位较低。潮流是往复流,超前于潮波的相位越向南越大,盐度的空间分布是东南较高,时间变化滞后于潮波。含沙量的空间分布是东南较低。揭示出:东部涨潮流大于落潮流,西部则相反,以至形成了海水由东部流入,河水由西部流出的余流循环。这些结果提示:选择航道在东槽较好,东岸排污污染将随余流循环而影响到整个伶仃洋,等等。对经济建设及总体长远规划提供重要的依据。

基于FVCOM的渤、黄海M_2分潮的数值模拟

本文基于有限体积方法的海洋数值模式FVCOM,对渤、黄海M2分潮潮汐、潮流进行数值模拟。模式水平采用不规则三角形网格,较好地拟合曲折岸线并提高近岸海域的网格分辨率;底摩擦采用数值模式同化结果,较真实的反应了海底实际底摩擦状况;采用干/湿处理模块,可以较好模拟近岸的潮汐潮流。通过沿岸19个验潮站M2分潮潮汐调和常数的实测值与计算值的对比,振幅平均误差为5.6 cm,位相平均误差为6.1(°),模拟值与实测值较为接近。表层潮流椭圆的分布,基本反映了渤海及黄海北部的潮流特征。

原始热通量资料的海陆分布对近海SST模拟的影响

对于海洋数值模式用以计算海表温度(SST)的热通量资料,本文在插值的过程中引入了1个权重因子f,以探讨由于原始资料和数值模式的分辨率以及相应的海陆分布的不同所导致的近海SST模拟误差。对于原始资料中坐标位于海洋的点,f_O=1.0;而对于坐标位于陆地的点,f_L～[0,1]。数值实验对比了渤海和北黄海的原始数据插值结果和SST模拟结果。通过对比数值模式和原始资料的海陆分布,发现在模拟海区有相当多的模式水点被原始资料的陆点半围绕,在这些点上的插值结果受f_L的取值影响较大。本文的对比数值实验表明,当f_L分别取0.5和1.0时,对SST的模拟差异在部分海域达到了O(0.1℃)的量级,与数值模式本身的误差量级相当,是海洋数值研究中应当给予重视的误差因素。