胶州湾纳潮量和水交换数值模拟
本文选题:胶州湾 + 潮致余流 ; 参考:《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017年03期
【摘要】:基于无结构网格三维有限体积海洋模式FVCOM,采用高精度的水深和岸线资料,建立了适用于胶州湾的三维正压高分辨率数值模型。通过观测与模拟资料的对比,验证了所建立模型的合理性。基于建立的模型,对胶州湾的潮汐潮流进行了精确的数值模拟,探讨了胶州湾潮致余流和纳潮量特征,并首次探讨了胶州湾内各子区域之间的水交换情况。结果表明,分别采用计算一个涨潮或落潮周期内通过特定断面的海水通量和研究区域的水深及水位值直接计算两种计算方法计算胶州湾的平均纳潮量,分别为8.90和8.71亿m~3,结果发现水位对纳潮量的影响最大可达1%以上,不可忽略;大潮时期的纳潮量为小潮时期的2~3倍;纳潮量春季最低,冬季其次,夏秋季较高。以质点追踪法,定量研究了胶州湾内各个子区域之间以及各子区域与外海的水交换情况。结果发现,胶州湾内不同子区域的水交换能力以及达到稳定时间均不同,且投放质点的时刻不同对其具有较明显影响。在涨潮时段,胶州湾西北部海域达到稳定时间较短且交换率高,东北部海域达到稳定时间较落潮时段基本不变但交换率高;落潮时段则相反。
[Abstract]:A three-dimensional barotropic high-resolution numerical model for Jiaozhou Bay is established based on the three-dimensional finite volume ocean model (FVCOMG) with unstructured meshes and using high-precision bathymetric and shoreline data. The rationality of the model is verified by comparing the observed and simulated data. Based on the established model, the tidal currents in Jiaozhou Bay are simulated accurately, and the characteristics of tidal residual current and tidal absorption in Jiaozhou Bay are discussed, and the water exchange among the sub-regions in Jiaozhou Bay is discussed for the first time. The results show that the average tidal absorption in Jiaozhou Bay is calculated directly by calculating the sea water flux of a specific section and the water depth and water level of the study area in a high tide or falling tide cycle. The results show that the maximum effect of water level on the tidal absorption is more than 1%, which can not be ignored, the amount of tidal absorption in the spring is 3 times of that in the low tide, the lowest in spring, the next in winter, and the higher in summer and autumn. The water exchange between each sub-region in Jiaozhou Bay and between each sub-region and the sea was quantitatively studied by particle tracing method. The results show that the water exchange capacity and the time to reach stability in different sub-regions of Jiaozhou Bay are different, and the time when particles are put into Jiaozhou Bay has obvious influence on it. In the high tide period, the stable time and exchange rate in the northwestern area of Jiaozhou Bay are shorter and the exchange rate is higher than that in the lower tide period.
【作者单位】: 中国海洋大学海洋与大气学院;
【基金】:海洋公益性行业科研专项课题项目(201505007,201305026-3,201205032) 泰山学者工程专项经费资助项目资助~~
【分类号】:P731.2
【参考文献】
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本文编号:1820421
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