黄海湍流混合特征研究
发布时间：2020-07-09 17:08
【摘要】： 海洋混合是海水一种普遍的运动形式,混合的过程引起动量、热量、物质在水平或铅直方向传输,使得海水各种特性逐渐趋向均匀。海洋内部混合是物理海洋学中一个十分重要且发展迅速的研究内容,已成为制约诸如海洋环流、锋面、跃层等动力学研究发展的关键,逐渐受到更多学者的关注。 本文从观测资料分析出发,给出了黄海湍流混合变化特征,探讨了其变化机制。首先利用2005年12月14日至15日青岛外海2号锚地(A3站)周日连续观测的ADCP资料,分析了平均流场特征、雷诺应力和湍流动能生成率特征。结果表明青岛外海以半日潮振荡占优,水平潮流表现为往复流的形式,有显著的涨落不对称现象,且涨潮流强,落潮流弱;底边界流速符合对数分布;利用CTD资料估算了Thorpe尺度,在Thorpe尺度和Ozmidov尺度相等的假设下,推算出湍流动能耗散率和密度扩散系数,结果表明,青岛外海Thorpe尺度在1.1米～9米之间变化,有约2小时的周期,其累计概率密度函数服从Weibull分布;湍流动能耗散率和密度扩散系数的量级分别为10 ?7 W /kg和10 ?3 m 2/s,二者累积概率密度函数均服从对数正态分布。 然后利用2005年初春北黄海和山东半岛南部两个连续观测站(A2、A1)的ADCP资料,分析了流场特征,表明A1站和A2站流场以半日潮振荡占优,A1站潮流椭圆主轴为西北-东南向,A2站潮流椭圆主轴为东北-西南向,均处于黄海旋转潮波系统。A1站潮流较强,底边界流速符合对数分布;A2站潮流较弱,观测期间出现7～8级大风,使得A2站底边界层流速不符合对数分布;利用ADV资料分析了底层湍流耗散率特征,结果表明,A1站和A2站的底层湍流动能耗散率平均值分别为1. 0×10?4W /kg和4. 68×10?5W /kg,均有约12小时和6小时的周期。利用CTD资料估算了Thorpe尺度、湍流动能耗散率和密度扩散系数,结果表明,A1站Thorpe尺度在0.8m～4.8m之间变化,A2站Thorpe尺度在1.1m～7.5m之间变化,且均服从Weibull分布。湍流动能耗散率在A1站和A2站均在10 ?9 W /kg~10?6W/kg之间变化,其累积概率密度函数服从对数正态分布。密度扩散系数量级在A1站和A2站均在10 ?4 m 2/s~10?2m2/s之间
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P722.5;P731.26
【图文】：
1.1 调查资料来源本次调查资料来源于以东方红 2 号调查船在青岛外海实施的海上调查。调查时间为 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，调查站位为青岛外海 2 号锚地（36005’N,120018’E，水深 20m）处（图 1-1），水深随时间变化如图 1-2所示。本次观测利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等仪器通过海床基平台和船基吊放，对青岛外海底边界层及水体进行一个周日的观测，以研究浅海秋末冬初底边界层动力学结构（流速分布、温盐梯度、底应力、海底粗糙度、湍动能耗散率等）、底边界层内悬浮物浓度与粒径分布及其在潮内的变化规律、水体的悬浮物粒径、浓度与光衰减的关系以及与声后向散射强度的关系，研究水体雷诺应力与湍动能生成率的垂向分布、水体湍流混合特征及其时（潮内）空（垂向）分布特征。本文着重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 资料和 RBR-620-CTD 资料。
1.1 调查资料来源本次调查资料来源于以东方红 2 号调查船在青岛外海实施的海上调查。调查时间为 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，调查站位为青岛外海 2 号锚地（36005’N,120018’E，水深 20m）处（图 1-1），水深随时间变化如图 1-2所示。本次观测利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等仪器通过海床基平台和船基吊放，对青岛外海底边界层及水体进行一个周日的观测，以研究浅海秋末冬初底边界层动力学结构（流速分布、温盐梯度、底应力、海底粗糙度、湍动能耗散率等）、底边界层内悬浮物浓度与粒径分布及其在潮内的变化规律、水体的悬浮物粒径、浓度与光衰减的关系以及与声后向散射强度的关系，研究水体雷诺应力与湍动能生成率的垂向分布、水体湍流混合特征及其时（潮内）空（垂向）分布特征。本文着重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 资料和 RBR-620-CTD 资料。
本文拟通过一个周日的高时空分辨率的流速定点锚系观测以及每半小时一次的温盐观测了解湍流混合的时空变化规律。流速资料由安装在海床基平台上的RDI 600KHz Workhorse SentinelADCP（图1-3）获得，它采用upward looking的观测方式，设置为 beam 坐标，采样方式均为：4pings/ens, 1ens/s，cellsize=0.75m, 共 26 层，连续采样 25 小时，其探头距离海底 1.05 米；同时，自海床基平台上观测仪器开始工作时起
本文编号：2747744
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P722.5;P731.26
【图文】：
1.1 调查资料来源本次调查资料来源于以东方红 2 号调查船在青岛外海实施的海上调查。调查时间为 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，调查站位为青岛外海 2 号锚地（36005’N,120018’E，水深 20m）处（图 1-1），水深随时间变化如图 1-2所示。本次观测利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等仪器通过海床基平台和船基吊放，对青岛外海底边界层及水体进行一个周日的观测，以研究浅海秋末冬初底边界层动力学结构（流速分布、温盐梯度、底应力、海底粗糙度、湍动能耗散率等）、底边界层内悬浮物浓度与粒径分布及其在潮内的变化规律、水体的悬浮物粒径、浓度与光衰减的关系以及与声后向散射强度的关系，研究水体雷诺应力与湍动能生成率的垂向分布、水体湍流混合特征及其时（潮内）空（垂向）分布特征。本文着重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 资料和 RBR-620-CTD 资料。
1.1 调查资料来源本次调查资料来源于以东方红 2 号调查船在青岛外海实施的海上调查。调查时间为 2005 年 12 月 14 日—2005 年 12 月 15 日，调查站位为青岛外海 2 号锚地（36005’N,120018’E，水深 20m）处（图 1-1），水深随时间变化如图 1-2所示。本次观测利用 Nortek 6MHz ADV、Nortek 2M ADP、RDI 600KHzWorkhorse Sentinel ADCP 、 Sequoia LISST-100 和 RBR-420-CTD 及RBR-620-CTD 等仪器通过海床基平台和船基吊放，对青岛外海底边界层及水体进行一个周日的观测，以研究浅海秋末冬初底边界层动力学结构（流速分布、温盐梯度、底应力、海底粗糙度、湍动能耗散率等）、底边界层内悬浮物浓度与粒径分布及其在潮内的变化规律、水体的悬浮物粒径、浓度与光衰减的关系以及与声后向散射强度的关系，研究水体雷诺应力与湍动能生成率的垂向分布、水体湍流混合特征及其时（潮内）空（垂向）分布特征。本文着重分析RDI 600KHz Workhorse Sentinel ADCP 资料和 RBR-620-CTD 资料。
本文拟通过一个周日的高时空分辨率的流速定点锚系观测以及每半小时一次的温盐观测了解湍流混合的时空变化规律。流速资料由安装在海床基平台上的RDI 600KHz Workhorse SentinelADCP（图1-3）获得，它采用upward looking的观测方式，设置为 beam 坐标，采样方式均为：4pings/ens, 1ens/s，cellsize=0.75m, 共 26 层，连续采样 25 小时，其探头距离海底 1.05 米；同时，自海床基平台上观测仪器开始工作时起
【引证文献】
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1 张敬;海岸、河口区三维近岸环流与物质输运数值研究[D];中国海洋大学;2010年
2 原野;基于声学方法的中国近海沉积物和悬浮颗粒物动力过程观测研究[D];中国海洋大学;2009年
相关硕士学位论文 前2条
1 李红磊;海床蚀积过程实时自动监测技术[D];中国海洋大学;2011年
2 白波;渤海海峡北部海洋混合实测研究与应用[D];大连理工大学;2012年
本文编号：2747744
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2747744.html
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