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《辽河三角洲沉积物工程地质特征分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第49卷第3期海洋与湖沼Vol.49,No.32018年5月OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICAMay,2018内潮耗散与自吸-负荷潮对南海潮波*影响的数值研究11,2①11姜锦东方国洪滕飞徐晓庆(1.国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟重点实验室青岛266061;2.青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室青岛266200)摘要利用非结构三角形网格的FVCOM海洋数值模式,在其传统二维潮波方程中加入参数化的内潮耗散项和自吸-负荷潮项,计算了南海及其周边海域的M2、S2、K1
2、和O1分潮的分布。与实测值的比较表明,引入这两项对模拟准确度的提高有明显效果。根据模式结果本文计算分析了研究海域的潮能输入和耗散。能量输入计算表明,能通量是潮能输入的最主要构成部分,通过吕宋海峡断面进入南海的M2和K1分潮能通量分别为38和29GW;半日周期的自吸-负荷潮能量输入以负值居多,而全日周期的自吸-负荷潮能量输入以正值居多,因而自吸-负荷潮减弱了南海的半日潮,并加强了南海的全日潮。引潮力的作用也减弱了半日潮而加强了全日潮,但其作用要小于自吸-负荷潮。潮能耗散的分析显示底摩擦耗散在沿岸浅水区域起主导作用,内潮耗散则主要发
3、生在深水区域。内潮耗散的最大值出现在吕宋海峡,且位于南海之外的海峡东部的耗散量大于位于南海之内的海峡西部的耗散量。对M2和K1分潮吕宋海峡的内潮耗散总值分别达到16和23GW。关键词潮汐;潮汐能量;内潮耗散;自吸负荷潮;南海中图分类号P731doi:10.11693/hyhz20171200316南海是位于我国大陆南端的陆缘海,南海北部200多个沿岸及岛屿的验潮站调和常数资料绘制了南通过台湾海峡与东海相连,东北部通过吕宋海峡与沙及其西南海域M2、S2、K1、O1四个主要分潮的同太平洋相邻,南部通过卡里马塔海峡与爪哇海相连,潮图。
4、随着计算机技术的进步,数值模式计算得到蓬东南部通过民都洛海峡和巴拉巴克海峡与苏禄海相勃发展。Ye等(1983)首次利用数值模式模拟了南海的连,西南部通过马六甲海峡与印度洋相通,是沟通太M2和K1分潮,给出了同潮图及潮能通量分布图。沈平洋和印度洋的重要通道之一(图1)。南海及其周边育疆等(1985)计算了M2、S2、K1和O1四个主要的分海域水深变化较大,岸线曲折,且包含的岛礁众多,潮,给出了分潮同潮图并讨论了潮波分布。方国洪等尤其是南海海域内包含了东沙群岛和台湾浅滩,地(1994)采用二维球坐标数值模式计算了南海M1和M2形变化
5、剧烈,这些因素使得南海的潮汐潮流运动及分潮,模拟效果良好,给出了潮汐、潮流、潮余流及潮汐能量的耗散十分复杂。潮能通量分布图。Fang等(1999)进一步计算了南海关于南海潮汐潮流的研究,最早是基于沿岸和M2、S2、K1和O1分潮并给出了潮汐潮流及潮能通量岛屿上的观测资料展开的。俞慕耕(1984)利用320个的分布特征。Cai等(2006)研究了不同开边界条件对验潮站的调和常数绘制了南海海域同潮图的,较好模拟结果的影响。以上的南海潮波数值模拟研究都只的展现了南海潮汐分布规律。曹德明等(1997)采用考虑了底摩擦耗散而未考虑南海内潮
6、耗散的影响。*国家重点研发计划项目,2016YFB0201100号;国家自然科学基金项目,41606036号;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目,2013G01号;中国近海及邻近海区海洋与地球潮汐相互作用研究,40676009号。姜锦东,硕士研究生,E-mail:jiangjd@fio.org.cn①通讯作者:方国洪,中国工程院院士,博士生导师,研究员,E-mail:fanggh@fio.org.cn收稿日期:2017-12-17,收修改稿日期:2018-01-25458海洋与湖沼49卷Egbert等(2000)的研
7、究结果表明潮能不仅仅通过浅水自吸-负荷潮在潮汐模拟中同样十分重要(Ray,1998)。区域的底摩擦进行耗散,同样可以通过表面潮向内虽然自吸-负荷潮的振幅与平衡潮的振幅相比较小,但潮的转换的方式在深水区域发生耗散。而南海作为内由于自吸-负荷潮波长短,它所引起的水平梯度力则可潮的多发区,内潮耗散对南海潮波系统产生的影响能和引潮力的水平分量相近,甚至大于引潮力的水平不容忽视。对于南海的内潮耗散前人已进行了大量的分量(Fangetal,2013)。因此本研究在对南海潮汐进行研究(例如见Gaoetal,2015;Wangetal,2016
8、)。此外,模拟时,同时考虑了引潮力和自吸-负荷潮的影响。图1研究海域水深(单位:m)Fig.1Studyareaandthebathymetry(unit:m)本文采用Chen等(2006)提出的有限体积FVCOM加入参数化的内潮耗散项和自吸-负荷潮项后的方程海
