概述-河口海岸环流
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集合单元测试卷重点:集合的概念及其表示法;理解集合间的包含与相等的含义;交集与并集,全集与补集的理解。
难点:选择恰当的方法表示简单的集合;理解空集的含义;理解交集与并集的概念及其区别联系。
基础知识:一、理解集合中的有关概念(1)集合中元素的特征: _________,__________ , __________.集合元素的互异性:如: 下列经典例题中例2(2)常用数集的符号表示:自然数集_______ ;正整数集 ______、______ ;整数集 _____;有理数集 _______ ;实数集 _________ 。
(3)集合的表示法: _________, __________,__________ , _________ 。
注意:区分集合中元素的形式及意义:如:A { x | y x2 2 x 1} ;B { y | y x22x 1}C {( x, y) | y x22x 1} ;D { x | x x 22x 1} ;E {( x, y) | y x2 2 x1, x Z, y Z} ;(4)空集是指不含任何元素的集合。
({0} 、和 {} 的区别;0与三者间的关系)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
注意:条件为A B ,在讨论的时候不要遗忘了A的情况。
二、集合间的关系及其运算(1)元素与集合之间关系用符号“___________”来表示。
”来表示。
集合与集合之间关系用符号“___________(2)交集A B________________ ;并集 A B________________ ;补集 C U A{____________________}(3)对于任意集合A, B ,则:① A B ____ B A ;A B ____B A ; A B ____ A B② A C U A=,A C U A=, C(C U A).③ C U A C U B________________ ; C U A C U B________________④ A B A ________________ ; ABA________________三、集合中元素的个数的计算:( 1)若集合 A 中有 n 个元素,则集合 A 的所有不同的子集个数为_________,所有真子集的个数是 __________ ,所有非空真子集的个数是。
河口海岸泥沙数学模型研究河口海岸是地球上一种独特而重要的地理环境,具有复杂的动力和物质输运过程。
其中,泥沙输运是河口海岸过程的重要部分,它影响着河口海岸的形态、地貌和生态系统的功能。
为了更好地理解和预测河口海岸的行为,我们构建并研究了一个新型的泥沙数学模型。
我们的模型基于以下假设:河口海岸的泥沙输运主要受到水文条件、地形和海洋环境的影响。
我们用一系列偏微分方程来表达这个系统,包括水流速度、泥沙浓度、地形变化等。
我们还考虑了泥沙的沉积和侵蚀,以及与周围环境的相互作用。
我们选取了一个具体的河口海岸作为案例,将我们的模型应用于此,以检验其有效性和准确性。
通过与实地观测数据进行比较,我们的模型在预测泥沙输运、沉积和侵蚀方面表现出良好的性能。
这表明我们的模型可以有效地应用于实际问题的解决。
我们的模型具有几个主要的优点。
它考虑了多种影响因素,如水流、泥沙浓度、地形等。
我们的模型具有良好的灵活性,可以适用于不同的河口海岸环境。
然而,我们的模型还有一些局限性,例如在处理一些极端环境条件时,可能需要更复杂的物理机制和更精确的参数设定。
我们的河口海岸泥沙数学模型提供了一种有效的工具,可以帮助我们理解和预测河口海岸的行为。
尽管还有改进的空间,但这个模型已经展示出其在研究和应用中的重要价值。
希望我们的工作能为未来河口海岸研究提供有价值的参考和启示。
我们将继续研究和改进我们的数学模型,以更好地理解和预测河口海岸的行为。
我们将以下几个方面:一是提高模型的精度和适应性,以应对更复杂的环境条件和需求;二是将模型与其他相关模型进行集成,形成更完整的河口海岸系统模型;三是加强模型的验证和测试,以确保其准确性和可靠性。
我们也将利用先进的计算技术和算法,提高模型的计算效率和性能。
这将使我们能够更有效地解决实际问题,并为河口海岸的研究和管理提供更强大的支持。
河口海岸泥沙数学模型研究是一项富有挑战性和实用性的工作。
通过建立和应用数学模型,我们可以更好地理解和预测河口海岸的行为,为相关研究和应用提供有力的支持。
洋流和海洋环流系统洋流和海洋环流系统是地球上重要的水文循环过程之一。
它们起源于全球范围内的风力、地转效应和水密度的差异,对全球气候和生态系统具有深远影响。
本文将介绍洋流和海洋环流系统的概念、形成原因以及对地球的重要意义。
一、洋流的概念洋流是指在海洋中沿特定方向流动的海水。
它们可以分为两种类型:表层洋流和深层洋流。
表层洋流受到风力的驱动,是海洋和大气之间能量交换的结果。
深层洋流则是由于密度差异引起的,主要受到温度和盐度的影响。
二、洋流的形成原因洋流的形成受到多种因素的影响,包括风力、地转效应和水密度的差异。
首先,风力对洋流的形成起到至关重要的作用。
大气环流系统导致了地球上的风,在海洋中形成了表层洋流。
其次,地球的地转效应也对洋流的走向产生影响。
在北半球,洋流在走向上向右偏转,而在南半球则向左偏转。
最后,水密度的差异也是洋流形成的重要因素。
冷水密度较高,相对而言会更加下沉,形成深层洋流。
三、洋流的分类和特点根据洋流的性质和性质特点,通常可以将洋流分为四种类型:赤道洋流、暖流、寒流和边缘洋流。
赤道洋流贯穿了全球大部分的海洋,它们的主要特点是温暖、宽阔和流速较快。
暖流一般从赤道向极地流动,沿途带来温暖的水流,对周围地区的气候有显著影响。
寒流则相反,从极地流向赤道,带来寒冷的水流,会影响周围地区的气温和气候。
边缘洋流则主要在大陆边缘形成,对近岸地区的气候和生态系统有重要影响。
四、海洋环流系统的重要性海洋环流系统在全球范围内起着重要的作用。
首先,它们对全球气候起到调节作用。
通过运输热量和盐度,海洋环流系统将热能和盐分从一个地区转移到另一个地区,从而影响气候模式和降水分布。
其次,海洋环流系统对气候变化起到缓冲作用。
它们能够吸收和储存大量的热能,减缓气候的变化速率。
最后,海洋环流系统对海洋生态系统和渔业资源管理具有重要意义。
它们通过运输养分和生物体,对海洋生物多样性和渔业产业的发展起到关键作用。
综上所述,洋流和海洋环流系统是地球上重要的水文循环过程之一。
环流知识点总结一、环流的概念和特点环流是指一定区域内,大气或海洋中的气体或水体按照一定的规律和方向进行的循环流动。
环流现象是地球上大气和海洋运动的重要形式之一,它的存在对气候和天气有着重要的影响。
环流在大气中和海洋中都存在,它在不同的尺度上表现出不同的特点和规律。
在大气环流中,常以大尺度的纬向环流和经向环流为主,而在海洋中,则以全球性的热带季风环流和季风环流最为突出。
环流具有明显的季节性变化和年际变化,季节性变化主要受到太阳辐射和地球自转等因素的影响,而年际变化则受到太平洋厄尔尼诺现象等因素的影响。
二、大气环流1. 大尺度气旋环流大尺度的气旋环流是指地球上较大范围内以气旋形式进行的环流,包括副热带高压和副热带低压、极地气旋和副极地气旋等。
副热带高压是世界上一些干旱地区的原因之一,而副热带低压则是一些风暴和降水的主要来源。
2. 大尺度的气流垂直环流大尺度的气流垂直环流是指地球上大范围内,在垂直方向上进行的环流,包括热带对流层气流、副热带沉降气流和极地气流等。
热带对流层气流是地球上气候变化的主要形式之一,而副热带沉降气流则是某些气候区域产生干旱的重要原因。
3. 大尺度的地转风环流地球自转产生的科里奥利力会对大气环流产生一定的影响,使得大气环流在地转风的作用下呈现出一定的特性。
这种特性主要表现在风的偏向性和旋转性上。
4. 大尺度的海陆风环流大尺度的海陆风环流是指由陆地和海洋上的温度差异所产生的气流环流,主要表现为白天的海风和夜间的陆风。
海陆风的产生对于当地的气温和湿度有着重要的影响,特别是在沿海地区和岛屿上。
三、海洋环流1. 热带季风环流全球的热带季风环流是指由太阳在热带地区引起的气温差异所产生的海洋环流。
这种环流对气候和天气有着重要的影响,特别是在印度洋和西太平洋地区。
2. 季风环流全球的季风环流是指由地球自转和大陆与海洋之间的温差所产生的海洋环流。
这种环流主要表现在陆地和海洋上,对当地的气候和风向有着重要的影响,特别是在亚洲大陆和非洲大陆上。
港口、海岸及近海工程(081505)(Harbor, Coastal and Offshore Engineering)学科门类:工学(08)一级学科:水利工程(0815)港口、海岸及近海工程学科属水利工程一级学科,河海大学坚持“港航并重,海河兼顾”的办学特色,在近六十年的教学和科研实践中,为国家培养了一大批栋梁之才、完成了一批原创性成果、解决了一批重大工程关键技术问题,获国家科技进步奖6项(其中一等奖3项),是我国同类专业中设立最早、培养学生最多的学科之一。
本学科为国家重点学科,拥有“水文水资源与水利工程科学国家重点实验室”(“河口海岸综合治理与保护”方向)和“海岸灾害及防护”教育部重点实验室。
现有教授15人、副教授25人、讲师41人,其中博士生导师13人、硕士生导师40人。
“十一五”以来承担科研经费达1.8亿元,出版专著、教材25部,获40余项省部级科技奖励,发表学术论文1300 多篇。
本学科专业毕业生就业去向主要面向水运、水利、海洋等部门和海军部队,主要从事港口、航道、海岸与海洋工程等相关的规划、勘测、设计、施工、管理、教学、科研等工作。
一、培养要求本学科专业培养港口、海岸及近海工程领城的高层次人才,要求具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,掌握本学科理论研究和工程技术的前沿动态,具备独立从事科学研究工作的能力并取得系统的研究成果。
二、主要研究方向1、河口海岸及近海工程水动力环境(Hydrodynamics of estuary, coastal and offshoreengineering)2、海岸风暴灾害与防灾减灾(Coastal storm disaster and its mitigation)3、港口航道工程泥沙与疏浚(Sedimentation in harbor and navigation engineering and dredging)4、工程结构物及其与周围介质的相互作用(Engineering structure and its interaction withsurrounding medium)5、水运工程经济、规划与管理(Economy, planning and management of waterway transportationengineering)三、学分要求博士生课程总学分为18个学分,其中学位课程为12个学分,非学位课程为6学分。
河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应1. 引言1.1 概述河口、陆架和大洋是地球上重要的海洋环境,它们之间存在着紧密的相互作用关系。
河口是河水与海水交汇的地方,具有独特的地貌特征和水动力过程。
陆架是从海岸线延伸出去的浅海区域,具有丰富的生物资源和复杂多变的水文环境。
而大洋是全球最大的水体,呈现出广阔深邃的质感和巨大的动力特征。
在这三个海洋环境中,河口-陆架-大洋形成了一个微妙而复杂的耦合机制。
河口与陆架之间存在着物质和能量交换过程,比如由于河流输入带来了丰富的营养盐等溶质导致了土壤侵蚀、泥沙运移等现象。
这些物质通过沉积过程被输送到陆架上,并对生物活动产生一定影响;同时,受益于受潮湿度较高且营养物质含量较高等自然条件,陆架生态系统也会对外部环境进行反馈。
另一方面,大洋的环流和水柱特性也在一定程度上影响着河口-陆架系统的水动力过程和生态环境。
大洋环流与陆架之间存在较为复杂的相互作用关系,例如季风演变导致了海洋表层水温、盐度等条件的变化。
同时,大洋中溶解氧和营养盐的输运对于陆架生态系统也具有重要影响。
1.2 文章结构本文将从河口与陆架的相互作用、大洋与陆架的耦合机制以及环境生态效应研究方法和案例分析三个方面进行探讨。
首先,在第二部分将介绍河口地貌与水动力过程以及陆架特征与水文环境这两个主题。
随后,在第三部分,将提出大洋环流与陆架水动力相互作用、大洋温盐特征对陆架环境以及大洋溶解氧和营养盐输运对陆架生态系统的影响这几个问题。
最后,在第四部分中,将介绍海洋动力学模型、生物标志物以及河口-领域工具和典型案例分析等研究方法,并通过一个具体的案例,深入分析河口-陆架-大洋系统中的生态演替过程及其影响因素。
最后,在第五部分,总结与讨论主要研究结果,并提出存在的问题以及未来的展望。
1.3 目的本文旨在全面了解和研究河口-陆架-大洋耦合的海洋动力学机制和环境生态效应。
通过分析河口与陆架之间以及大洋与陆架之间相互作用关系,揭示其对水动力过程和环境生态系统的影响。
河口海岸生态系统生态阈值及环境管理应用进展
王黎;王彪;肖文军
【期刊名称】《海岸工程》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】河口海岸生态阈值是促使生态系统从相对稳定的动态平衡状态发生骤然转变的环境变量的值,对于研究河口海岸生态系统演变以及开展区域生态修复具有重要意义。
本文梳理了部分盐沼、海草床、珊瑚礁、海带床等典型生态机制转换事件的阈值结果以及国内外生态阈值在河口海岸生态系统的应用管理情况,结合当前国内从环境保护转变到生态保护的环境管理需求,提出了生态阈值在环境管理中的思考和建议。
阈值因子的选择既可以反映河口海岸的自然特征,又可以反映人类活动的某个方面;在气候变暖的大背景下,生态阈值的目标应该关注系统的完整性;须加强空间尺度、气候变化对生态阈值的影响,海陆自然条件与社会经济条件的耦合与机理过程研究。
【总页数】9页(P154-162)
【作者】王黎;王彪;肖文军
【作者单位】上海东海海洋工程勘察设计研究院有限公司;上海市环境科学研究院;自然资源部东海预报减灾中心
【正文语种】中文
【中图分类】P748
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长江口水动力学及其泥沙运输规律一、长江口概况:长江河口地处我国东部沿海,受到来自流域径流、泥沙和外海潮流、成水入侵、风、波浪及河口科氏力和复杂地形等绪多园了的影响,动力条件多变,泥沙输运复杂。
从陆海相互作用的角度看,长江河口至少存在几个水沙特性不同的典型河段,而每个典型河段又存在不同性质的界面,如:大通河段(潮区界)、江阴河段(潮流界)、徐六径河段(盐水入侵界)、拦门沙河段(涨落潮流优势转换界面)、口外海滨区(泥沙向海扩散的外边界和长江冲淡水扩散的外边界)。
每个典型河段及关键界而都涉及到物质和能量的传输;每个典型河段及关键界面都有其固有性质,且相互影响,可以说河口过程在很大程度上被发生在每个典型河段的界面上各种现象所制约。
二、水动力方程及验证1、长江口水动力过程的研究进展(长江口水动力过程的研究进展)在过去20多年中, 长江口水动力过程研究成果大量来自河口海岸学家、物理海洋学家、海岸工程师、环境流体力学家的文献、著作。
本文的目的是力图把这些文献(以正式发表的文献为准,不包括研究报告)汇集起来,对长江口潮流、余流、波浪、盐水入侵的研究进行总结, 究竟我们对长江口水动力过程了解多少?究竟长江口水动力过程还有哪些问题值得研究?1.1 长江口余流、环流、水团、长江冲淡水基于现场实测资料, 胡辉等1985年对长江口外海滨余流的运动变化特性进行了一定的研究。
研究结果表明: 长江口外余流约为潮流的1/ 2~1/ 5 , 上层余流以向东为主, 中层余流多偏北, 底层余流有偏西的趋势。
径流是长江口外上层余流的重要组成部分,并以冲淡水的形式存在; 中、下层余流则与台湾暖流的顶托和牵引有关。
王康、苏纪兰1987年研究了长江口南港的横向环流、垂直环流及其对悬移质输运的影响。
在前人基础上导出了长江口相对观测层次的物质断面传输公式,增加了反映环流及振荡切变的各种相互关系的有关项。
基于现场观测资料,Wang等1990年研究了长江口水团、长江冲淡水团等的基本特征。
地球上的主要洋流与海洋循环地球上的主要洋流与海洋循环是地球气候系统中至关重要的组成部分。
它们扮演着调节气温、海洋分布和生态系统的重要角色。
本文将介绍几个主要洋流和海洋循环,以及它们对地球环境的影响。
一、北大西洋暖流北大西洋暖流是地球上最著名的洋流之一。
它源自墨西哥湾,沿着美国东海岸向北流动,最终进入北大西洋。
这一洋流将热带水域的热量带入北纬高地区,对北欧地区的气候产生了显著影响。
北大西洋暖流的温暖水流使得北欧相对较温暖,与同纬度地区相比,气候较为温和,有助于维持该地区的温室状态。
二、秘鲁海流秘鲁海流是南美洲西海岸一条重要的寒流。
它来源于南大西洋的冷水,并在接近赤道的位置上升。
秘鲁海流带来的冷水流经秘鲁海域,对该地区的气候和生态系统产生了显著影响。
这种寒流导致该地区的海洋表层温度下降,使得海洋生物丰富多样,尤其是靠近海岸的浮游生物的数量繁盛。
这又吸引了大量的鱼类和鸟类,形成了丰富的渔场。
秘鲁海流通过对风向和降水模式的调节,影响着周围大气环境,对沿海地区的降水起到一定的调节作用。
三、北太平洋暖流北太平洋暖流是另一个重要的洋流系统。
它是从菲律宾海开始的暖流系统,沿着日本海向东北方向流动,并最终影响到北美西海岸。
北太平洋暖流运送着大量的热量和水汽,对北美西海岸气温的调节起到重要作用。
这一洋流也是世界上最大的温带海洋生态系统之一,支持着丰富的渔业资源。
四、海洋循环系统除了洋流,海洋循环系统也是地球上的重要组成部分。
海洋循环系统可以分为全球性大循环和区域性小循环。
全球性大循环是指大规模的洋流系统,负责将热量从热带运送到极地地区,然后再将冷水带回热带,形成循环。
这种循环系统在全球范围内调节了热量的分布,对地球气候产生了重要影响。
区域性小循环则是指在局部海域形成的海流系统,如地中海循环等。
这些小循环通过对水温、盐度和营养物质的调节,影响着当地的海洋生态系统。
综上所述,地球上的主要洋流与海洋循环在地球气候系统中发挥着重要作用。
海洋循环科普-概述说明以及解释1.引言1.1 概述海洋循环是指全球海洋中水的运动方式和模式。
它是由很多因素相互作用所产生的复杂过程,涉及海洋的水流、温度、盐度以及化学成分的变化等。
海洋循环对地球的气候、生态系统和人类活动都有着重要的影响。
海洋循环的运动方式可以分为垂直循环和水平循环两类。
垂直循环主要指海洋中发生的热运动和盐度运动,其中热运动包括热对流和热辐射,盐度运动则是由海洋中的盐度差异引起的。
水平循环则是指海洋中的洋流和风的作用所形成的水平运动,这些运动会使得海洋中的水沿着一定的路径流动。
海洋循环的概念是基于研究海洋中水的运动方式和模式而产生的。
科学家们通过收集大量的海洋观测数据以及使用数学模型来研究海洋循环的规律和机制。
他们发现海洋循环与全球气候变化密切相关,扮演着调节地球温度、分布物种和影响海陆交换等重要角色。
本文旨在通过对海洋循环的科普介绍,让读者了解海洋循环的基本概念、运动方式以及它对地球和人类的重要性。
同时,文章还将探讨海洋循环的应用和保护管理,以加深人们对海洋环境保护的认识和意识。
通过这篇长文的阅读,读者将能够更好地理解海洋循环这一复杂而又神奇的自然现象。
1.2 文章结构文章结构在本文中,将按照以下结构来介绍海洋循环的科普内容。
第一部分是引言部分,我们将在这里提供关于海洋循环的概述。
首先,我们将简要介绍海洋循环的定义和概念,以确保读者对于本文所要讨论的主题有一个初步的了解。
接下来,我们将说明本文的结构以及每个部分的内容,以便读者对整篇文章的框架有一个清晰的认识。
最后,我们将阐明本文的目的,明确我们撰写这篇文章的动机和意义。
第二部分是正文部分,我们将在这里详细介绍海洋循环的各个方面。
首先,我们将深入探讨海洋循环的定义和概念,包括其基本原理和过程。
我们将解释海洋循环的各个组成部分以及它们之间的相互作用。
接着,我们将介绍海洋循环的重要性和影响因素,包括海洋循环对气候和生物多样性的影响。
第3节表层大洋环流(surface -ocean current )1.净辐射的纬度差异产生热量的经向输送2.气候模式模拟的结果3. 推断4. 缺失项的估算5. 大洋环流的定义1.表层洋流运动与大气运动成因的差异2.风海流和简化表层洋流模式转,在南半球呈逆时针方向旋转。
3.实际表层洋流与简化模式的异同(一)埃克曼输送1.实地观测:2.理论推导:3.结论4.推论(二)地转流的产生1.辐合和辐散2.垂直运动3.地转流(geostrophic currents)(三)表层洋流的作用2.表层洋流的影响扩展视野:边界海流1. 表现:2. 原理:ϕωsin 2=f0)(=+ξf dtd3.结论4.北半球大洋涡旋不对称性的机理第4节深层大洋环流(Deep-ocean circulation)1. 风海流和埃克曼输送的存在表明:2. 地转流的存在表明:3. 深层洋流的驱动力是什么?1.盐度的概念2.海盐的基本成分0.0010.0034.48299.993. 海盐的来源(一)大洋的垂直结构1.大洋的分层2.温度、盐度和密度的垂直变化3. 大洋温度和盐度的垂直分布(二)底层水的形成1.原理:2.源地和流向1. 概念:2. 原理:3.流路与循环周期4.温盐输送带的作用5.认识的局限1. 热量输送特征2. 热量输送的机制第5节海洋—大气相互作用(Ocean-atmosphere interaction)导言:海洋和大气相互作用的性质1.海洋对大气的作用主要是热力的。
POM 模式在河口湾污染物质输运过程模拟中的应用 管卫兵1 ,2 ,3 ,王丽娅1 ,潘建明3 ,董礼先2 ,3
河口湾兼具河口和湾双重特征:上游有淡水输入而整体的动力条件又相对较弱,造成的结果是水体的垂向混合差,层化现象明显;淡水在上层由主水道快速向外倾泻,咸水则从下层入侵湾内,即在纵向剖面存在一个余环流. 由于受冲淡水和地形的共同影响,河口湾的水平流路也复杂多变. 由此可知,河口湾的流动具有很强的三维结构,任何一种二维模式(水平或垂向)都不可能正确反映这个结构. 出于计算量和简单性的考虑,过去常常使用水平二维模式来进行环境评价研究,但是由于其不能反映出表层冲淡水相对快速下泻这一重要特征,故得出的结果过于保守,计算获得的污染物质在河口湾内的滞留时间往往较实际要长. 为了改善这种状况,必须使用三维数值模式,而将广泛应用的普林斯顿海洋模式( POM) 用作水动力模式不失为一种好的选择 河口湾水交换能力的强弱,在很大程度上决定着港湾环境容量的大小. 在河口湾内,潮流振幅和迟角空间分布的不均匀性是导致相邻水体之间交换的主要原因. 此外,余环流在水交换过程中也起着重要的作用.
欧拉余流是指海域内某确定网格点上隐含在流动中的非周期性成分,它由斜压余流、风生余流和潮余流3 部分组成. 欧拉余流反映了在潮汐作用下,水体的长期平均迁移趋势,因此可作为讨论某特定海区水体自净能力的一个重要特征参数.
海湾水交换问题的本质是湾内水体在流场中的对流一扩散问题。因此对流一扩散型的数值模型在物理上与海湾水交换问题更加一致。水交换问题主要关心的是湾内水在水平方向上的混合和弥散问题,但影响海湾水体的水平混合和弥散过程的因子中有许多是非水平二维的,如重力余环流、水体层化和潮振荡的垂向剪切等影响海湾水体的水平混合与弥散混合因子都是垂向结构的。一般来说,这些垂向结构的因子在河口和近岸海湾混合中是重要的(Rseher,1972;Dyer,1974:ehatwin,1976)。
在过去的30年中,沿海地区工业和城市未经适当处理,向海中排放了各种污染物。这些污染物对海岸带生态系统产生了累积效应,并引起了诸如富营养化、赤潮和海洋生物大量死亡等严重的问题。 海岸动力学的主要动力因素是波浪、潮汐和潮流,特别是风暴潮对海岸泥沙运动所起的作用极其复杂多变,给海岸防护、海涂围垦、港口及航道的防淤减淤措施研究带来巨大困难。目前,对于海岸演变、海岸防护、保滩促淤、海港及航道泥沙淤积问题的研究已由定性研究逐步进入定量或基本定量研究阶段。河口及海岸带地区是上游径流、潮汐流、波浪、陆架流交汇和相互作用的地方,水动力因素十分复杂,使得其水流泥沙运动变得复杂多变,对工程和河口海岸的侵蚀(或淤积) 演变产生极大的不确定性,以往的二维或三维数值模型在水流泥沙的模拟计算中表现出其不足,如模型开边界条件的确定、动力要素的考虑、陆架流甚至外海环流对河口海岸的作用等。本文试图建立三重嵌套海洋环流三维数值模型系统(CANDIE) ,该模型系统可用来诊 断计算区域的水动力环流、扩散和物理连接,以数学的方法较好地描述河口海岸的物理过程。应用三重双向嵌套技术克服模型开边界条件难以合理提供的弱点,应用准预报模型方法克服模型的计算误差及模型间合理交换信息资料问题,为了增加实际存在的小尺度涡漩过程,应用过滤技术。
上升流(upwelling)是深层海水涌升到表层的过程。 因表层流场的水平辐散,使表层以下的海水铅直上升的流动。相反,因表层流场的水平辐合,使海水由海面铅直下降的流动,称为下降流。上升流和下降流合称为升降流,是海洋环流的重要组成部分。它和水平流动一起构成海洋(总)环流。
(一)上升流区的理化环境特征:两高两低 1.低温 2.低溶氧 3.高营养盐 4.高盐度、高密度。 以上是确定上升流的存在与范围变化的重要依据 (二)上升流区生物的生态学特征 主要生态特征包括: 1.高的浮游植物生物量和初级生产力,单细胞浮游植物的粒径相对较大; 2.浮游动物中冷水性种类和数量比例增加; 3.群落多样性较低; 4.食物链环节较少; 5.游泳生物(主要是鱼类)生命周期较短,偏向于r―选择的类型。
洋流对地理环境的影响 全球的大洋环流,对高、低纬度间的热量输送和交换、调节全球的热量分布有重要意义。洋流对流经海区的沿岸气候、海洋生物分布和渔业生产,航海等都有影响,对人类文明进程和社会生活有着重要的贡献 1、 对气候的影响 暖流对流经沿岸地区的气候起增温、增湿的作用。 例如:西欧海洋性气候的形成受北大西洋暖流的影响 寒流对流经沿岸地区的气候起降温、减湿的作用。 例如:沿岸寒流对澳大利亚西海岸、秘鲁太平洋沿岸荒漠环境的形成有一定的作用。 如果洋流的异常,就会使全球的大气环流发生异常,从而影响到气候。如厄尔尼诺现象。 2、 对海洋生物的分布的影响: 洋流对海洋生物分布的影响主要是形成渔场,全球四大渔场分为两类:一类是分布在寒暖流交汇的地方,另一类是分布在上升补偿流的地方(秘鲁渔场)。因为寒暖流交汇处和上升流都能把营养盐类带至海洋表层。 寒、暖流交汇处,海水受到扰动,引起上下翻腾,于是把下层丰富的营养盐类带到表层,促使浮游生物大量繁殖,各种鱼类都集中到这里觅食,这就形成了渔场。世界著名的三大渔场都分布在寒、暖流交汇的海区,它们是北海道渔场(日本)、北海渔场(英国)、纽芬兰渔场(加拿大)。 3、 对海洋污染的影响 陆地上的污染物质进入海洋之后,洋流可以把近海的污染物质携带到其他海域,使污染范围扩大。但是,随着洋流的运动,污染物质会传到其他海域,加快净化速度。如近日 在西班牙海域的油轮燃料油泄漏、已使350公里的海岸受到严重污染,给当地的渔业生产和生态环境造成严重破坏。 4、 对航海事业的影响:
海平面上升(IPCC):海平面上升也很多,根据中国国家海洋局发布公告,最近50年为每年1到2.5毫米,而且预估到本世纪中叶要上升12到50厘米,而且长江、黄河三角洲上升9到107厘米,沿海海岸带脆弱性增加,会影响海岸经济和海洋生态系统。应对这种情况,海平面上升以后,我们采取什么样的适应手段非常重要,我们做了一个计算。比如说广东地区,如果要使未来海平面上升30厘米,没有任何预防措施,淹没将近5500平方公里,如果采取适应手段,会减少到1150平方公里左右,适应减缓应对气侯变化是很重要的 在全球变暖大背景下,中国海平面也在持续上升,根据中国专家研究,在过去50年,中国沿海海平面平均每年上升2.5毫米,这个速度高于全球平均值。包括长江三角洲在内,受海平面上升的威胁极大。为了应对海平面上升对沿海影响,我们应该加强沿海防护堤坝设计,提高工程设计标准,同时对沿海工程维护费用也要加大投入。同时对海平面上升造成其他负面影响,比如说海水倒灌,农田盐碱化等给予更多的考虑。 如IPCC预测的那样上升0.6米,甚至可能达到0.9米 海平面上升可被定义为全球暖化造成的海平面上升,而海平面上升是两种过程造成的:海水的热膨胀和陆冰的迅速融化。政府间气候变化专门委员会(警监会2007年)出的第四章评估报告预测,在未来的世纪里温度会增长1.1到6.4摄氏度,使冰融化。因此到2100年,海平面可能会升10到23英寸。世界上有三分之一的人口居住于海岸的50里以内,他们中还有更大的比例住在离海岸线更接近的地区。即使是有稍微的海平面上升也可能会淹没地势低的地区,加快海岸侵蚀,并迫使社区和基础设施都得搬迁。虽然冰层融化的速度还不清楚,如果格陵兰和东西南极洲的冰层消融了,那足以使海平面上升约65米。环保局计算海平面上升两英尺能够淹没大约10,000平方英里的土地。海平面上升一英尺海岸线要回退200英尺。此外,警监会表明,到2080年,海平面上升可能使世界上33 %的沿海湿地转换成海洋(警监会2007 ) 。
海平面上升也可能使沿海城市更容易受极端天气(如飓风)的攻击 ,以及破坏重要的生态系统,如湿地和红树林。海平面上升会淹没地势低的地区,侵蚀海岸,加剧洪水,并增加河口和含水层的盐度。多数的岛屿面临因为海水入侵而逐渐减少食水供应的危险。地势低的沿海和三角洲(河流入海的土地)的地区至少有三亿的住家会受到海平面上升的威胁。地势低和有限的财务资源使一些发展中国家受严重地受到海平面上升的危险。三角洲沿岸中最易受害的人口众多的国家包括孟加拉,越南,中国,和埃及。 两个人口众多的岛屿国家,菲律宾和印尼等,有几百万人因为海平面上升而面临迁移。如果海平面上升的速度加快,有几个小岛屿国家,包括印度洋的马尔代夫和太平洋的马绍尔群岛和图瓦卢地区,可能在本世纪内会消失。 IPCC:在某些海洋和淡水系统中,有高可信度表明,藻类、浮游生物和鱼类的大量繁殖范围的迁移和变化均与水温不断升高以及与冰盖、盐度、含氧量和环流的相关变化有关。
1 Princeton Ocean Model (POM),是一个三维斜 压原始方程模式,具有如下主要特征: 垂向混合系数由二阶湍流闭合模型确定,在一定程度上摆脱了人为因素的干 扰. 垂直方向采用σ坐标。 水平网格采用的是曲线正交坐标系统. 水平有限差分格式是交错的,即"Arakawa C"型差分方案。 水平时间差分是显式的,而垂向时间差分是隐式的,后者允许模式在海洋表 层和底层可以有很高的垂向分辨率. 此模式具有自由表面,采用时间分裂算法。模式的外部模(正压模)方程是二 维的,基于CFL条件和重力外波波速,时间积分步长较短;内部模(斜压模)方程 是三维的,基于CFL条件和内波波速,时间步长较长. 模式包含完整的热力学过程。 采用静力近似和Boussinesq近似. 我想请教个问题,我想用pom模式做自己的问题,那么在哪里设置自己的经纬度呢,用变网格的话应该怎么弄(就是在外海网格粗,河口地区网格很细)?另外设置自己的初试场,具体步骤怎样呢?还有边界条件该怎么弄? ramp只是一个时间步长因子,防止冷启动情况下,边界条件加的太突兀,出现不稳定情况。ramp的变化范围是从0-->1,只要当计算时间达到一定步数,ramp值变为1,这样模型所赋值的边界条件才是你真正给的边界值,之前都被乘以一个小于1的系数。