一般非线性河口和近海中的环流与长期输运问题的研究及其初步应用

发布时间：2024-02-21 05:14

　　随着海洋开发和利用的迅速发展,海洋,尤其是浅海海域的环境污染问题日益严重。海洋环境的一个最典型特点就是海水处于无时无刻的运动之中,海水的各项物理性质、海洋中的各种物质也随之运动。因而,除了各个界面的输入输出以及生物地球化学作用外,物质在海洋中的时空分布就主要取决于海水的运动。而近海物质的长期迁移则主要取决于近海的环流而非潮流,因此,浅海环流问题成为浅海环境研究中的一个核心问题。 环流,是指海洋中时间平均的准定常流动。冯士筰、R.T.Cheng及其合作者自上世纪八十年代以来逐步发展和建立了在潮占优的对流弱非线性系统中的Lagrange余环流和长期输运理论,并在全球多个近海海域获得较好的应用。但是在近岸极浅海区或地形、岸线变化剧烈处,由于非线性效应的增强,对流弱非线性的假定不复存在,其模拟结果就有待商榷了。因此,无论从实际应用的角度来讲,还是从理论发展的逻辑上来看,发展和建立一个一般非线性的浅海或河口系统中的Lagrange余环流和长期输运理论是必要的,也是重要的。 本文在一个潮流占优的、双时间尺度的非线性动力—热力学系统中,通过理论分析从三方面严格证明了在浅海系统中,以Lagrange时...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1水平、垂向网格分布示意图

一般非线性河口和近海中的环流与长期输运问题的研究及其初步应用下标x、y表示在x、y方向上的差分，下标j表示垂向第j层。

图2.2水质点运动过程示意图（同一网格内/跨网格）

（2.2.1）踪的瞬时流场由HAMSOM给出。轨迹追踪方向为例，来说明这种追踪过程。（2.2.2）均，因此在某一层上整个网格侧面的流速值上的流速分别为wu、eu（见图2.2.1）。在此（2.2.3）

图3.1.3一个月轨迹追踪的水质点的初始分布图

20406080100120140160图3.1.210m等深矩形海中参数κ的分布图

图3.1.6无限长等深渠道中的Stokes漂移速度（引自Feng，1986a）

在上世纪七十年代，Yanagi利用水工模型试验gi，1976，1978，1979）。Yanagi通过实验探讨了简特征及其产生机制，其试验结果指出，尽管潮余流的不同振幅和周期的潮振动）下有所差别，但是在海湾针环流系统，环流的中心基本位于海湾的中部。而其海湾余流进行的观测，也证....

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