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基于FVCOM的南海北部海域潮汐潮流数值模拟杨万康;尹宝树;杨德周;徐振华【期刊名称】《海洋科学》【年(卷),期】2013(000)009【摘要】A high resolution hydrodynamic model was established using an unstructured triangular grid, FVCOM(finite-volume coastal ocean model)to study the tides and tidal currents of the northern South China Sea. The simulation results were in good agreement with observation data. According to the simulation results, the tidal and tidal currents characteristics of M2, S2, K1, O1 was analyzed. With the application of high resolution triangular gird, the characteristics of tide and tidal currents around the Dongsha Islands were computed exactly and analyzed in detail. The simulated tidal constituents were more accurate than previous study. The results showed that the areas between the Shenquan Port and the Jiazi Port were dominated by regular diurnal tide and the Zhujiang River Estuary was expressed irregular semi-diurnal tide. The tidal characteristic of other areas were irregular diurnal tide. The continental shelf area was dominated by rectilinear, while the area near continental slope was characterized by strong rotary current. The shelf break area is the boundary between irregular diurnal and irregular semi-diurnal tidal currents. Dongsha areas were dominated by irregular diurnal tidal currents in which the currents rotate clockwise .The distributions of the maximum possible currentvelocities were paralleled with the depth. The possible velocity was especially high around the Dongsha Islands and the maximum velocity could reach 70 cm/s near the Taiwan Strait. For the northern South China Sea, the tidal motion was maintained by the ocean tides from the the Bashi Channel, which were divided into three different forms out of the northern South China Sea; The maximum residual current appeared on the west of the Taiwan Strait, which flowed into the Taiwan Strait from south to northat a speed of 6 cm/s. The coastal residual current flowed along the China Shore from east to west.%基于非结构三角形网格的FVCOM (finite-volume coastal ocean model )数值模型,对南海北部海域的潮汐、潮流进行了精细化数值模拟研究,并根据模拟结果详细分析了M2, S2, K1, O1分潮的潮汐和潮流特征。
海洋生态系统的动态变化与模型海洋是地球上最广阔的生态系统之一，它承载着丰富多样的生物群落和复杂的生态过程。
然而，由于气候变化、人类活动和污染等因素的影响，海洋生态系统正在发生着动态的变化。
为了更好地理解和预测这种变化，科学家们开展了许多研究，并建立了各种模型来模拟海洋生态系统的动态变化。
一、海洋生态系统的动态变化1. 气候变化的影响全球气候变化导致海洋温度上升、海平面上升和海水酸化等问题。
这些变化对海洋生物的生存和繁衍产生了直接的影响。
例如，海水温度上升可能导致海洋生物的栖息地减少或迁移，影响它们的生态系统功能。
2. 过度捕捞与损失生物多样性过度捕捞是海洋生态系统动态变化的主要原因之一。
过度捕捞导致了海洋生物种群的减少，破坏了生物多样性。
这种损失会对海洋食物链和生态平衡产生长期的影响，威胁到整个生态系统的稳定性。
3. 污染对海洋生态系统的影响海洋污染包括油污染、塑料垃圾和化学品排放等。
这些污染物会对海洋生物造成伤害，破坏其生存环境。
同时，污染还会扰乱海洋生态系统中的营养循环和物质转化过程。
二、海洋生态系统动态变化的模型1. 物理模型物理模型通过模拟海洋流体运动和海洋动力学过程，研究海洋温度、盐度、海流等的变化。
这种模型可以帮助科学家预测海洋温升、海流变动等情况，为海洋生态系统变化提供基础数据。
2. 生态模型生态模型是通过对海洋生物种群和生态过程进行建模，分析其相互作用和影响。
这种模型可以模拟物种的分布、种群数量的变化，以及生物之间的竞争和捕食关系等，为理解海洋生态系统变化提供重要参考。
3. 综合模型综合模型是将物理模型和生态模型结合起来，综合考虑海洋环境变化和生物响应之间的相互作用。
这种模型综合考虑了海洋动力学、生态学和化学等多个方面的因素，能够更细致地预测和解释海洋生态系统动态变化。
三、海洋生态系统模型的应用与挑战1. 应用领域海洋生态系统模型在许多方面有着广泛的应用。
例如，它们可以用于评估气候变化对渔业资源的影响，预测海洋污染事件的扩散范围，以及制定海洋保护区规划等。
南海北部生态系统食物网结构、能量流动及系统特征陈作志;邱永松【摘要】根据2007-2008年在南海北部(107°00′-120°00′E、17°00′-23°30′N)进行的海洋生态综合调查数据,应用Ecopath with Ecosim软件构建了南海北部生态系统的生态通道模型,并通过模型分析了南海北部海洋生态系统的食物网结构、能量流动和系统的总体特征,并简要总结过度捕捞生态系统的基本特征.结果表明,南海北部海洋生态系统以捕食食物链为主要能流通道,初级生产者是系统能量的主要来源.各功能群的营养级范围为1-3.99,哺乳动物占据了最高的营养层,平均渔获物营养级为2.93.利用生态网络分析,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为12.6%,来自碎屑的转换效率为10.4%,平均能量转换效率为11.5%.系统连接指数(Connectance Index,CI)和系统杂食指数(System Omnivory Index,SOI)分别为0.290和0.239;Finn's循环指数(Finn's cycling index,FCI)和系统平均路径长度(Finn's mean path length,MPL)分别为4.380和2.476;总初级生产力/总呼吸为2.596,综合研究表明当前南海北部海洋生态系统处于不成熟阶段.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)018【总页数】11页(P4855-4865)【关键词】生态通道模型;南海北部;食物网结构;能量流动;系统特征【作者】陈作志;邱永松【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所,广东,广州,510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,广东,广州,510300【正文语种】中文南海是我国4大海区中面积最大的海区，海域面积约为350×104 km2，渔业生态环境类型丰富，自然条件十分优越，沿岸有许多大小河流入海，水质肥沃，饵料生物丰富，孕育了丰富的渔业资源，形成了优良的捕捞渔场，我国目前在南海年捕捞产量达到300万t以上，其中95%以上的产量来自南海北部[1]，在我国海洋渔业中占有重要地位。
海洋生态系统的生态过程模拟与的方法研究海洋生态系统是地球上最庞大、最丰富的生态系统之一，对于人类的生存和发展具有重要的意义。
为了更好地了解海洋生态系统中的生态过程和进行可持续管理，科学家们开始利用模拟和建模的方法进行研究。
本文将介绍海洋生态系统的生态过程模拟与研究方法，以及相关的应用。
一、海洋生态系统的生态过程模拟方法1. 生态过程模拟的概念生态过程模拟是指利用数学模型和计算机仿真技术，对海洋生态系统中的生物和非生物过程进行定量模拟和预测的方法。
通过模拟和预测，可以揭示海洋生态系统中各种生物间的相互作用、物质的循环过程以及环境因素对生态系统的影响。
2. 模型建立的基本步骤（1）问题定义：确定研究对象和研究目标，明确需要解决的科学问题。
（2）模型选择：根据研究对象和研究目标，选择合适的模型类型，并确定适用的数学方法和计算机模拟技术。
（3）参数设定：根据实际观测数据和文献资料，确定模型的参数值。
（4）模型校正：利用已知的观测数据，通过模型运行和调整参数，使模拟结果与实际情况相符。
（5）模型验证：利用未知的观测数据，验证模型的预测能力，并对模型进行进一步的改进和优化。
3. 常用的生态过程模拟模型（1）生物群落模型：用来模拟和预测海洋生物群落的动态变化，包括物种的分布和丰度变化等。
（2）生物地球化学模型：用来模拟和预测海洋生态系统中物质循环的过程，如营养盐的输入、转化和输出。
（3）生态毒理模型：用来模拟和预测海洋生态系统中的污染物传输和生物毒性效应。
二、海洋生态系统的生态过程研究方法1. 野外调查和实验野外调查是了解海洋生态系统种类组成、丰度和分布格局的重要方法。
通过航次观测、渔业资源调查等方式，可以获得大量的实地数据。
实验研究则可以在受控的条件下，研究特定环境因素对海洋生态系统的影响。
2. 遥感技术利用遥感技术可以获取海洋生态系统的遥感影像数据，通过对影像进行分析和解译，可以了解海洋生态系统的空间分布和动态变化。
南海西北部陆架潮频内波生成过程的数值模拟的开题报告1. 研究背景内波是指存在于不同密度流体（如海洋、湖泊、河流等）相互接触处、在密度梯度作用下产生的波浪现象，是海洋中非常重要的一种现象。
它不仅会影响海洋环境，而且还会对海底生态系统造成一定的影响。
而南海是一个内波活动较为频繁的海域，尤其是在西北部陆架区域，内波活动更加显著。
了解南海西北部陆架潮频内波生成的机理和演化规律，有助于深入认识南海的海洋环境以及对该区域的生态保护工作提供更为精准的依据。
2. 研究内容本研究旨在通过数值模拟的方式，研究南海西北部陆架潮频内波的生成过程，具体包括以下内容：（1）建立南海西北部陆架潮频内波的数值模拟模型，利用有限差分法等方法进行数值计算。
（2）通过数值模拟，深入分析南海西北部陆架潮频内波的生成机制，探究其演化规律，为进一步认识该海域内波活动提供数据支撑与依据。
（3）根据数值模拟结果，对南海西北部陆架潮频内波的影响因素进行分析研究，如海底地形、潮汐等因素，为该区域内波活动的预测、预报提供更为准确的依据。
3. 研究意义南海西北部陆架区域是南海内波活动最为频繁的区域之一，研究其内波生成机理和演化规律，不仅可以深入认识该区域的海洋环境，而且还可以为该区域内波活动的预测、预报提供更为准确的依据，为海洋环境保护和海洋经济发展提供科学依据。
4. 研究方法本研究采用数值模拟的方法，建立南海西北部陆架潮频内波的数值模拟模型，并通过有限差分法等方法进行数值计算。
在数值模拟的过程中，将考虑多个影响因素，如海底地形、潮汐等因素，通过对数值模拟结果的分析研究，理解南海西北部陆架潮频内波的生成机理和演化规律。
基于ECOSIM的生态系统模拟和分析研究生态系统是由生物和非生物因素相互作用而形成的复杂系统，它对于地球上的生命起着至关重要的作用。
为了更好地理解生态系统的运作方式和演变规律，科学家们开发了各种生态系统模拟和分析工具。
其中，ECOSIM是一款广泛应用于生态系统研究领域的软件，它能够对生态系统进行定量分析和模拟，从而揭示其内在的运作机制。
ECOSIM的基本原理是将生态系统转化为一个由不同因素组成的矩阵系统，并运用线性代数的方法对其进行计算。
这种矩阵模型的方法可以描述生态系统中物种间的相互作用和流量传递情况，而不需考虑生态系统的各个组成部分的精细结构和细节。
ECOSIM的矩阵模型由三个部分组成：流量矩阵、转换矩阵和盘状图矩阵。
流量矩阵表示各物种间的相互作用和流量传递强度，转换矩阵用于描述生态系统的稳定性和复杂度，而盘状图矩阵则描述了物种的数量和分布情况。
这三个部分相互结合，可以构建出一个完整的生态系统矩阵模型。
ECOSIM工具的应用范围非常广泛，可以用于分析许多生态系统相关的问题。
例如，我们可以利用ECOSIM对海洋生态系统进行模拟和分析，研究洋流和气候变化等因素对海洋生态系统的影响，进而预测海洋生态系统的演变趋势和未来发展方向。
此外，ECOSIM还可以应用于湖泊、草原、森林等生态系统的研究中，探究生态系统中物种数量、生态位、优势种等重要因素对生态系统稳定性和可持续发展的影响。
一个重要的应用案例是林业生态学中的森林生态系统模拟。
森林是地球上最重要的生态系统之一，扮演着维持全球生物多样性和维护气候平衡的关键角色。
森林生态系统模拟可以从许多不同的角度探究森林生态系统的运作机制和演化规律。
由于森林生态系统的结构和复杂性，采用基于ECOSIM的矩阵模型具有更好的适应性。
利用森林生态系统模拟工具，科学家们可以分析森林生态系统中物种间的相互关系、食物链传递、养分循环等重要环节，从而预测森林生态系统的未来变化趋势。
第32卷第2期2011年3月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l. 32N o. 2M ar. 2011文章编号:0253O 2697(2011 02O 0226O 08南海北部神狐海域天然气水合物成藏动力学模拟苏丕波1 梁金强2 沙志彬2 付少英2 雷怀彦1, 3, 4 龚跃华2(11厦门大学海洋与环境学院福建厦门 361005; 21广州海洋地质调查局广东广州 510760;31厦门大学近海海洋环境国家重点实验室福建厦门 361005; 41中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气中心甘肃兰州 730000摘要:为进一步了解南海北部神狐海域天然气水合物的成藏匹配条件, 利用典型二维地震剖面, 构建了该区的地质模型, 并对其进行了天然气水合物成藏动力学的模拟。
研究结果表明:神狐海域具备天然气水合物成藏的温度、压力条件; 生物气和热解气的资源潜力巨大, 满足水合物形成的气源条件; 运移条件优越, 有利于天然气水合物的聚集成藏。
并提出了该区天然气水合物的成藏模式。
关键词:南海; 神狐海域; 天然气水合物; 成藏模式; 生物气; 热解气中图分类号:T E 112 文献标识码:ADynamic simulation of gas hydrate reservoirs in the Shenhu area,the northern South China SeaSU Pibo LIANG Jinqiang SH A Zhibin FU Shaoying LEI H uaiyan12221, 3, 4GON G Yuehua2(1. Colleg e of Oceanogr ap hy &Envir onmental S cience, X iamen Univer sity , X iamen 361005, China; 2. Guangz ho u M ar ine Geological S ur v ey , Guangz hou 510760, China; 3. S tate K ey L abor ator y of M ar ine Env ir onmental Science, X iamen Univ ers ity , X iamen 361005, China; 4. L anz hou Resear ch Center of Petr oleumRes our ces , I nstitute of Geology &Geop hy s ics , Chinese A cademy o f Sciences , L anz hou 730000, ChinaAbstract :T he no rth slo pe of the South China Sea is str uctur ally char act er ized by a passive co nt inental mar gin and has var ious Cenozo -ic o i-l and gas -bearing deposit ional basins, w her e hy dr ocarbo n r eso ur ces ar e abundant, and the g eolog ical and tect onic settings, the temper atur e and pressur e reg imes as w ell as the methane -generat ive po tential o f t hick or ganic -r ich sediment s ar e all favo rable fo r the format ion of g as hy dr ate. A s a result, this reg ion is also an ideal area for study ing gas hydrate accumulations. I n or der to under stand natura l conditions of the g as hydrate format ion, based on the ty pical 2-dimensio nal seismic image of the Shenhu area, a geo log ical model of g as hy dr ate reserv oir s w as est ablished and a dynamicsimulatio n o f g as hydrate accumulations w as car ried out as well. T he results indicated that the temper ature and pressur e of t he Shenhu ar ea are appro priate fo r gas hydr ate accumulations, source rocks ther e have a hug e gas -g enerat ive potential and hy dr ocarbon mig ratio n conditio ns are favo rable, pro viding an abundant gas source and go od pathw ays for the g as hydrate for matio n. A forecasting mo del of t he g as hydrate fo rmation was g iv en based on basin analysis, indicating that the Shenhu ar ea is a better pr ospect a rea of g as hy dr ate because o f its hug e potential o f gas hydrat e resources. Key words :So uth China Sea; Shenhu a rea; g as hy dr ate; r eser vo ir fo rming model; biogas; thermog enic gas天然气水合物是在低温、高压环境下由水和天然气组成的类冰结晶化合物, 主要赋存在陆地永久冻土带和水深超过300m 的海洋沉积物中。
