一、青岛沿海风应力和海气交换研究（论文文献综述）
余洋[1]（2021）在《东海黑潮与热带气旋相互作用的数值模拟与诊断分析》文中认为东海黑潮与热带气旋的相互作用极大地影响着中国近海的天气变化,是海气相互作用研究的重要课题,也是中国社会关注的热点科学问题之一。本文利用优化的区域耦合模式,结合统计分析、个例诊断和全动力收支平衡分析,从海气相互作用的角度,探讨了东海黑潮影响不同类型热带气旋发展过程的物理机制和东海黑潮对不同类型气旋的不同发展阶段的响应过程。对区域海气耦合模式进行了优化改进,形成了一个适应于东海黑潮和台风模拟的区域耦合模式。首先,对现有的海气耦合模式进行了参数化方案敏感性试验;其次,通过将黑潮流场、台风、波浪状态、以及采用包含各种粒子半径的飞沫生成函数计算的海洋飞沫通量等影响因子纳入计算,改进了海气通量的计算方法;最后,优化形成的区域模式能够更好地模拟气旋强度、路径、海气界面的动量通量和感热通量等要素。在东海黑潮对热带气旋发展过程的影响方面,利用改进的区域耦合模式,结合统计分析得到的黑潮最有效增强条件（气旋移动速度为6±1.5 m/s,与黑潮主轴平均距离为25±15 km）,针对3组不同类型热带气旋（增强、减弱和异常）的发展过程,系统地揭示了东海黑潮影响气旋是通过湍热通量实现的:东海黑潮触发局部对流爆发,先后在热力学、动力学边界层形成向上输送热量、水汽的垂直混合通道,并在约4 km高度形成径向流出和更高层的深对流,形成了黑潮驱动的湍热通量影响机制。其中,对比不同气旋的发展过程发现:（1）黑潮是该机制的触发者和能量源,决定该机制是否发生;而由气旋的强度、移动速度等个体特征,和海气环境要素则决定该机制的强度与时长;（2）黑潮影响与气旋强度并不是线性关系,而是对强度和移速适中的气旋,进行增强的效率最高,强化阶段也能维持更长时间;对强度大、移速快、路径异常的个例,由于海气差异变小、对流爆发快速消失,该机制则较快转为停滞,无法持续地影响气旋。在东海黑潮区域对热带气旋的响应方面,利用优化的模式,通过全动力收支平衡分析,定量地探讨了3组不同类型热带气旋（增强、减弱、异常）在输运强化和停滞阶段对东海黑潮区域产生不同的三层垂向响应及其可能机制:（1）在增强个例中,其强化阶段将在风速最大和对流爆发的海面发生降温,次表层增暖,其贡献来自于风致混合项（69%）,压力梯度项（30%）,平流项（1%）;其停滞阶段降温恢复,增暖扩大,并且在更大深度出现冷暖间或的条带状特征,而三项贡献比重变为29%,69%,2%;（2）在减弱个例中,对海洋表层造成了较强的降温和次表层增暖,三项贡献比重为86%,0.3%,13.7%;其停滞阶段,表层降温仍然存在,次表层增暖逐渐变小,三项贡献比重变为4%,85%,11%。（3）在路径异常个例中,进入打转路径前的海洋响应由风致混合主导（84%）。而开始和完成打转后,风向与黑潮流向的相对变化造成前者由压力梯度驱动的流场与Ekman流相对运动产生混合;后者由惯性流和Ekman流相对运动产生上升流,并且在此过程中压力梯度和风致混合的贡献相当。对比3组不同个例,发现响应过程的主要贡献源会发生变化,其转折点为海气界面对流爆发消失的时刻。综上所述,通过海气界面的对流爆发作为链接点,将东海黑潮对热带气旋的影响机制和东海黑潮对热带气旋的响应机制连接起来,并在二者互为驱动,相互影响下,共同构成了较为完整的东海黑潮区域热带气旋的海气相互作用过程。
魏泽勋,郑全安,杨永增,刘克修,徐腾飞,王凡,胡石建,谢玲玲,李元龙,杜岩,周磊,林霄沛,胡建宇,朱建荣,李均益,张正光,侯一筠,刘泽,田纪伟,黄晓冬,管玉平,刘志宇,杨庆轩,赵玮,宋振亚,刘海龙,董昌明,于卫东,连涛,陈朝晖,史久新,雷瑞波,刘煜,于福江,尹宝树,陈戈,王岩峰,李整林,熊学军,汪嘉宁,李晓峰,王永刚[2]（2019）在《中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览》文中进行了进一步梳理本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支（或称南海贯穿流）;不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转（水槽/水池）和地转（旋转平台）物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献（每位第一作者优选不超过3篇）显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。
张立博[3]（2019）在《黄渤海水交换与物质输运季节性特征的数值模拟研究》文中指出近海水交换过程影响着海湾营养物质、污染物和沉积物的输运和分布。渤海和黄海仅以渤海海峡相通,海峡中的水交换与物质输运特征是研究黄渤海沉积物和营养盐输运、污染物扩散的基础。本研究使用ROMS建立黄渤海三维水动力模型,利用实测数据进行可靠性验证,通过保守物质示踪剂和拉格朗日粒子追踪方法研究了黄渤海水交换与物质输运过程的季节性特征和动力机制,并使用模型实验探究了不同动力因素对季节性水交换和物质输运的影响。保守物质示踪剂的模拟结果表明冬夏季渤海海峡水交换都表现为“北进南出”结构。受地形和岸线影响形成的潮致余流是形成“北进”的重要因素。冬季黄海暖流从海峡北侧入侵加强了这一结构的形成。海峡南侧,在西黄海沿岸流的作用下渤海水向东沿着山东半岛输运,绕过成山头后南下进入南黄海。夏季在底部逆风补偿流和沿岸流速垂向不均的共同作用下使得环山东半岛输运具有明显的层化结构—表层输运距离大于底层;冬季水体垂向混合剧烈,输运结构表底均一。总体上看,黄渤海水交换有“冬强夏弱”的特征:冬季渤海水交换率为18.4%,夏季为16.3%。拉格朗日粒子追踪的结果表明:在表层释放的粒子表现为风漂流的性质,中底层粒子的运动反映了环流的特征。夏季表层拉格朗日粒子在偏南风的作用下,有整体向东北运移的趋势;冬季在表层释放的拉格朗日粒子在西北季风的作用下大量堆积在渤海南侧沿岸输运。经过三个月输移运动,粒子在沿岸流的作用下形成了环山东半岛分布的带状形态,且冬季粒子的输移效率和距离大于夏季。通过模型实验分别探究了风、海表热通量、温盐结构和潮流对黄渤海水交换和物质输运的影响。风是影响冬季海峡水交换和物质输运的主要动力因素,温盐结构和海表热通量作用有限。夏季的物质输运主要受到斜压密度环流的影响;海表热通量对夏季海水垂向温度梯度的提高会强化斜压作用进而促进物质输运;但夏季的偏南风形成的底层补偿流会对黄渤海水交换有阻碍作用。此外,潮流是黄渤海水交换的一个重要动力因素,老铁山水道处受地形和岸线影响形成的潮致余流对于海峡处“北进”的水交换结构的形成起着关键作用。
陈英健[4]（2017）在《极端条件下海气动量交换的规律及其影响研究》文中提出台风（或飓风）是自然界中发生频率最高,造成危害最为严重的自然灾害之一,一旦在沿海地区登陆,引发的强风、风暴潮、台风浪都会给沿海地区带来极大的威胁。海气动量交换（即风应力）是台风过程中一个非常重要的影响因素,它促使风暴潮和风浪的产生,同时抑制台风强度的持续增长,因此成功的灾害数值预报需要对其做出合理有效的参数化处理。本论文旨在研究极端条件下海气动量交换的变化规律,并系统地分析它对台风强度、风暴潮和波浪数值模拟的影响。本文基于大气波浪边界层的动量和能量守恒方程,建立了适用于台风情况的风应力模型（简称WBLM）,模型中充分考虑波浪对气流动量和紊动结构的影响,以及飞沫的密度分层效应导致的额外紊动能耗散等物理过程。模型计算结果显示,风应力系数Cd在低风速范围内随风速单调增加,当风速达到40 m/s时Cd到达极大值,而后开始逐渐减小。这一变化规律与台风过程中的观测结果吻合较好。使用大气-海洋耦合模型WRF-ROMS对飓风Katrina（2005）和Matthew（2016）进行数值预报。相比起非耦合算例,海-气耦合在海温变化、热带气旋强度发展等方面都得到了更为合理的结果。对比不同的风应力计算方案,研究表明台风路径受到Cd的影响较少,而台风所能达到的最大强度水平则很大程度上取决于方案的选择,高风速中较小的Cd值能够产生更强的台风。总体而言,基于WBLM风应力系数计算公式的海-气耦合模型在两个台风案例中能模拟出与实际观测值最为接近的台风强度过程,证实了该公式在台风模拟中具有一定的适用性。使用波浪模型SWAVE对Katrina作用下的风浪进行数值后报。结果显示耦合了WBLM的SWAVE模型模拟出来的有效波高能够与观测值较好地吻合,表明WBLM在台风浪模拟中具有一定的适用性。对比了五种风应力计算方案模拟的深水波高场,发现它们在台风内核区域存在较大差异。而对于浅水区域,波浪的传播与发展主要受水深变浅导致的波浪破碎所控制,对Cd的取值不敏感。使用耦合了SWAVE和WBLM的海洋模型FVCOM对Katrina作用下的风暴潮进行数值后报。结果显示计算值均与实际观测值吻合良好。当考虑波浪对流场的辐射应力之后,模拟的风暴增水在沿海地形变化剧烈的区域有所增大。进一步的研究表明极端风速中Cd的不同取值会对原本产生较大增水的区域造成更为显着的差异,而对遭受风力较弱的区域影响较小。
张怡辉[5]（2016）在《海浪模式白浪耗散项的改进和海洋水体混合过程的研究》文中提出海洋表明波浪受表面风、波波相互作用和波流相互作用的影响会产生破碎。在深水区,波浪破碎主要以“白浪”的形式存在,其对海气交换、波浪成长都起着至关重要的作用。尤其在极端天气条件下,深水波浪发生破碎的频率更高,会对波浪的传播和发展产生更加显着的影响。白浪耗散的改进研究是提高海浪模式计算精度的重要方法之一因此研究和分析波浪破碎特征,并以此为基础改进海浪模式中白浪耗散项的计算,无论对提高台风浪波要素的计算,还是对利用波流耦合模型分析台风影响下水体混合变化都有重要的意义。本研究主要开展了以下几方面工作：1、基于线性相位聚焦理论,在实验室水槽生成了深水破碎波浪,详细分析聚焦波浪传播过程中波浪变化特征和能量转移机制。利用实验手段详细分析了破碎强度、中心频率、频宽和谱型等参数对波面演化、波谱演化、特征参数演化的影响,并对聚焦波浪传播过程中的能量耗散和转移特征进行了详细分析。进一步对波浪破碎引起的平均流速和脉动流速变化特点做了简要分析。2、基于破碎引起的波能谱耗散规律和能量转移特点,改进了海浪模型中白浪耗散源项的计算,提高了模型模拟台风浪波要素的精度。波浪破碎时,能谱在频率间的得失变化存在一定的规律,基于此对海浪模型中的白浪耗散计算公式进行了改进,并应用于实际台风浪的计算,验证了改进模型的优越性和可靠性。3、基于实测和数值模拟手段,详细分析了潮流变化、温度分层、风速变化和旋转风场对海洋内部混合的影响规律和特点。混合特征参数呈现出显着的随流变化特征,垂向上分布受温度分层影响明显。风速变化对海洋内部混合的强度、深度和响应速度产生明显的影响。旋转风场对海洋内部混合的分布有其相应的影响规律。4、利用波流耦合模型,综合考虑潮流、温盐分层和台风带来的大风、降雨、蒸发及热通量等因素,详细分析了台风过程对南海海域局部水流结构、温盐结构和海洋内部混合特征的影响。台风影响存在着明显的右偏性,即对台风路径右侧的影响强度、深度和范围都比左侧显着。台风过境时,在时间尺度、水平尺度和垂向尺度上对局部水流状态、海洋上表层温度和内部混合变化都产生显着影响。
赵尚卓[6]（2016）在《海表面流对一维分形海面电磁后向散射的影响》文中研究说明海流可以使海上污染物扩散,诸如原油泄漏、海上垃圾、赤潮爆发和相应的海洋环境变化,因此海流对于远近海环境有显着影响。本论文根据浪-流相互作用机制,建立起了线性和非线性分形海面浪-流耦合模型。利用建立的模型,数值模拟了海流对海浪波形及海浪谱的影响。研究结果表明：当海流方向与海浪传播方向相同时,海流使得不同波长海浪的波幅变小,波长变大,波高分布的峰度增大,谱强度减弱,同时海浪谱向频率较小的方向漂移；当海流方向与海浪传播方向相反时,海流则使得不同波长海浪的波幅变大,波长变小,波高分布的峰度减小,海浪谱强度增强,海浪谱向频率较大的方向漂移；受到相同海流影响时,非线性海面的峰度要大于线形海面的峰度,海流对于线性和非线性分形海面高度概率密度分布曲线的偏度影响很小,甚至可以忽略；海流对海面海浪谱的作用要比非线性化的作用大很多,这意味着海流很大程度上改变了海浪谱强度及其分布,因此在海面的电磁回波信号中可以体现海流的影响。另外,海表面流同样会对电磁后向散射信号产生重要影响,且可能成为合成孔径雷达成像的重要机制之一。在一维分形海面浪-流耦合模型的基础上,我们提出了一种一维分形表面流海面电磁散射模型,并模拟真实海况的电磁散射信号,结果显示：海流对海面电磁后向散射截面具有较大影响,有海流海面和无海流海面后向散射雷达截面差异随着入射角和海流的增大而增加,结果显示与无海流海面电磁散射信号相比,海流沿着海浪传播方向传播时,海流的存在会减弱电磁后向散射信号,相反,当海流迎着海浪传播的方向传播时,海流的存在会增大电磁后向散射信号。我们建立的模型可以用来研究有海流存在海面的SAR成像机制研究。
陈胜[7]（2016）在《海气动量通量及湍流和气溶胶光学厚度特征分析》文中提出海洋大气边界层湍流运动特征以及海洋与大气之间的通量交换是海气相互作用研究的重要内容,对理解海气耦合模式、海洋与大气动力环境预报以及海洋在全球气候变化中的作用非常重要。涡动相关法作为大气湍流运动的一种直接观测手段,在海气相互作用研究中受到越来越多的重视。本文基于2015年2月4日至3月12日在南海北部博贺固定观测平台的湍流以及海浪综合观测资料,利用涡动相关法计算了海气界面的动量通量等,进而研究了海气边界层的湍流特征。利用频率累计曲线确定了1 h作为湍流资料处理的平均时间尺度,对数据进行了处理,获得了时空同步的海浪和湍流数据集。基于美国国家海洋和大气管理局公布的2015年2月1日至3月14日的海洋气溶胶光学厚度资料,分析了南海气溶胶光学厚度。研究发现:观测期间风速属于中低风速,大部分时间有效波高在1 m以下,谱峰周期在510 s变化,谱峰波长小于100 m,风向以东北偏东风为主,而波向受西北部岛屿的影响,偏向东南,海浪以外海传来的涌浪为主,大气稳定度主要集中在-11之间,稳定层结居多。水平顺风向、横风向以及垂向风速的湍流强度平均值分别为0.0911、0.0863和0.0392。与观测时间段对应的南海气溶胶光学厚度值,在南海北部最大能达0.6以上,尤其是西北部的北部湾,月平均值在0.4,而远离陆地的海域基本在0.2以下。风应力矢量方向受海表面风、海浪以及大气层结的共同调制。稳定层结下,风应力矢量偏向风向左侧,但应力矢量方向个别情况下会与风向偏离很大,达80o,在风速较大时,仍存在一定角度。传统正交坐标系统和风浪坐标系统下的风应力分量在中性、稳定层结条件下要比不稳定层结条件集中。稳定层结条件下的传统坐标系统顺风向应力τx和风浪坐标系沿风向的应力τ1随风速成非线性增加,随逆波龄近似线性增加。对总的风应力贡献最大的是τx,但传统坐标系横风向应力τy不为零的结果会使得风应力矢量偏离风向。稳定层结条件下的拖曳系数的最大值出现在风速小于2 m/s,大部分（约占数据量的97%）介于0.5-2.5×10-3之间,与实际情况较为符合。通过比较COARE 3.0中的三种不同粗糙度方案,发现COARE 3.0中考虑了海浪波长和波龄的OO02方案较优。
纪文君,张书文,赵辉,曹瑞雪,成印河,谢玲玲[8]（2013）在《海-气温差对拖曳系数CD的影响》文中研究指明根据海浪冬季波高大于夏季的波高的观测事实,利用Simth（1988）的外海观测资料,对数据进行多元数学回归,提出了海-气温差对对拖曳系数CD的订正公式,对动量传递过程给出合理的动力学分析,结果简单,物理意义清楚,便于使用。
纪文君,张书文,曹瑞雪,沈春燕,王庆业[9]（2013）在《海面拖曳系数CD的海-气温差订正》文中指出根据海浪冬季波高大于夏季的波高的观测事实,利用Simth（1988）的外海观测资料,对数据进行多元数学回归,提出了海-气温差对对拖曳系数CD的订正公式,对动量传递过程给出合理的动力学分析,结果简单,物理意义清楚,便于使用.
王立军,黄立文,王思思[10]（2013）在《强热带气旋-海洋相互作用下南海海洋变化的数值模拟》文中进行了进一步梳理本文采用双向中尺度海-气耦合模式MCMv1.0,对南海原生强热带气旋进行了数值模拟,并就强热带气旋过程中南海北部海洋变化及影响因子进行了定量分析。结果表明:在强热带气旋-海洋地相互作用下,SST出现大幅度下降,最大降幅达4℃左右,呈现中心比周围降幅大,以及左弱右强的不对称性分布;其中冷水抽吸和大风卷夹是引起异常降温的主要原因;混合层明显加深10-20m,加深区域与SST下降区域有明0显的相关性;海表出现气旋式旋涡和显着的水位下降,并在登陆沿岸出现风暴潮,最大增水可达1m。
二、青岛沿海风应力和海气交换研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、青岛沿海风应力和海气交换研究（论文提纲范文）
（1）东海黑潮与热带气旋相互作用的数值模拟与诊断分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 热带气旋与西边界流相互作用 |
| 1.2.1 飓风与湾流相互作用研究 |
| 1.2.2 东海热带气旋与黑潮相互作用研究 |
| 1.3 拟解决科学问题 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 数据和方法 |
| 2.1 数据资料 |
| 2.1.1 台风数据 |
| 2.1.2 实测数据 |
| 2.1.3 再分析数据 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 耦合模式(COAWST)介绍 |
| 2.2.2 分析方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 区域耦合模式优化改进 |
| 3.1 数值模式设置 |
| 3.2 海气参数化方案敏感性试验 |
| 3.3 海气界面通量的改进 |
| 3.4 模式结果验证 |
| 3.4.1 大气结果验证 |
| 3.4.2 海洋结果验证 |
| 3.4.3 热带气旋结果验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 东海黑潮对热带气旋的影响 |
| 4.1 黑潮影响热带气旋强度与路径的统计分析 |
| 4.2 黑潮对增强热带气旋的影响过程 |
| 4.3 黑潮对减弱和其他异常热带气旋的影响过程 |
| 4.3.1 减弱个例分析 |
| 4.3.2 其他异常个例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热带气旋对东海黑潮区域海洋的影响 |
| 5.1 热带气旋对上层海洋影响的统计分析 |
| 5.2 热带气旋对黑潮区域海表的影响 |
| 5.2.1 动力学响应 |
| 5.2.2 热力学响应 |
| 5.3 热带气旋对黑潮区域海洋垂直结构的影响 |
| 5.3.1 热力学响应 |
| 5.3.2 动力学响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）黄渤海水交换与物质输运季节性特征的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 数值模拟及物质输运描述方法研究现状 |
| 1.2.2 黄渤海水交换及物质输运研究现状 |
| 1.3 研究区域概况 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 ROMS模型建立及验证 |
| 2.1 ROMS模型介绍 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 湍流封闭方案 |
| 2.5 黄渤海模型建立及设置 |
| 2.6 模型验证 |
| 2.6.1 潮汐验证 |
| 2.6.2 水位验证 |
| 2.6.3 流速验证 |
| 2.6.4 海表温度验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 黄渤海水动力特性模拟 |
| 3.1 潮汐 |
| 3.2 潮流 |
| 3.3 温盐 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 保守物质示踪剂模拟研究 |
| 4.1 示踪剂计算及初始设置 |
| 4.2 夏季示踪剂浓度时空分布特征 |
| 4.3 冬季示踪剂浓度时空分布特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拉格朗日粒子追踪 |
| 5.1 粒子运动轨迹计算及设置 |
| 5.2 夏季拉格朗日粒子时空分布特征 |
| 5.3 冬季拉格朗日粒子时空分布特征 |
| 5.4 拉格朗日粒子统计分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 黄渤海水交换和物质输运动力机制分析 |
| 6.1 余流场的时空分布特征 |
| 6.2 风的作用 |
| 6.3 海表热通量的作用 |
| 6.4 潮流的作用 |
| 6.5 不同动力因素对水交换能力的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）极端条件下海气动量交换的规律及其影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 海气动量交换的研究进展 |
| 1.2.1 海气通量的模化 |
| 1.2.2 风应力系数 |
| 1.2.3 海面粗糙度 |
| 1.2.4 大气波浪边界层模型 |
| 1.2.5 极端条件下的风应力特性 |
| 1.3 台风、风暴潮、波浪数值模型的研究进展 |
| 1.3.1 台风预报数值模型 |
| 1.3.2 风暴潮数值模型 |
| 1.3.3 波浪数值模型 |
| 1.3.4 耦合模型 |
| 1.4 数值模型中风应力计算方法的现状 |
| 1.5 飓风Katrina概况 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 极端条件下海气动量交换规律的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大气波浪边界层模型的构建 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 求解方法 |
| 2.2.3 风应力的计算步骤 |
| 2.3 大气波浪边界层模型在极端条件下的应用 |
| 2.3.1 理想台风场的构建 |
| 2.3.2 波浪场的模拟 |
| 2.3.3 风应力系数的计算 |
| 2.4 大气波浪边界层模型的改进 |
| 2.4.1 飞沫液滴对边界层的作用 |
| 2.4.2 极端条件下风应力系数的变化规律 |
| 2.4.3 不同台风算例下的结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 海气动量交换对台风预报的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 海气相互作用计算方案 |
| 3.2.1 风应力系数 |
| 3.2.2 热交换系数 |
| 3.2.3 交换系数的比例 |
| 3.3 模型简介及算例设计 |
| 3.3.1 大气模式 |
| 3.3.2 海洋模式 |
| 3.3.3 模式耦合 |
| 3.3.4 算例设计 |
| 3.4 模拟结果及分析 |
| 3.4.1 海洋初始温度场 |
| 3.4.2 台风路径和强度 |
| 3.4.3 台风作用下的海温响应 |
| 3.4.4 台风径向结构随时间变化 |
| 3.4.5 2005 年8月29日00时的台风结构 |
| 3.4.6 飓风Matthew的数值预报 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 海气动量交换对台风浪模拟的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 台风场的构建 |
| 4.3 模型简介及算例设计 |
| 4.3.1 波浪模型 |
| 4.3.2 风应力计算方案 |
| 4.3.3 模型配置及算例设计 |
| 4.4 模拟结果及分析 |
| 4.4.1 模型验证 |
| 4.4.2 2005 年8月28日15时的波高场 |
| 4.4.3 最大波高的空间分布 |
| 4.4.4 浅水波浪的特点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 海气动量交换对风暴潮模拟的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 台风场的构建 |
| 5.2.1 风速场的构建 |
| 5.2.2 气压场的构建 |
| 5.3 模型简介及算例设计 |
| 5.3.1 风暴潮模型 |
| 5.3.2 波-流耦合 |
| 5.3.3 模型配置及算例设计 |
| 5.4 模型验证 |
| 5.4.1 天文潮验证 |
| 5.4.2 风暴潮验证 |
| 5.5 海气动量交换对增水的影响 |
| 5.5.1 饱和风速的取值 |
| 5.5.2 风应力系数在极端条件下的变化规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）海浪模式白浪耗散项的改进和海洋水体混合过程的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 深水波浪破碎研究进展 |
| 1.2.2 波流耦合模型研究进展 |
| 1.2.3 海洋混合研究现状 |
| 1.2.4 台风对海洋水体的影响研究 |
| 1.3 本文主要研究思路和内容 |
| 2 波流耦合数值模式 |
| 2.1 三维环流海洋模式 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 湍混闭合模型 |
| 2.1.3 边界条件 |
| 2.1.4 环流方程离散方法 |
| 2.2 海浪模式 |
| 2.2.1 模型综述和控制方程 |
| 2.2.2 风能输入 |
| 2.2.3 白浪耗散项 |
| 2.2.4 海浪模型离散过程 |
| 2.3 波流耦合 |
| 2.3.1 环流模块改进 |
| 2.3.2 海表应力计算 |
| 2.3.3 耦合过程 |
| 2.4 耦合模型改进 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 深水波浪破碎特征的实验研究 |
| 3.1 实验介绍 |
| 3.1.1 深水破碎波浪生成 |
| 3.1.2 实验设施及设备 |
| 3.2 数据处理方法 |
| 3.2.1 特征参数定义 |
| 3.2.2 波能谱分析 |
| 3.3 破碎特征及能量变化分析 |
| 3.3.1 工况设置 |
| 3.3.2 波面演化特征 |
| 3.3.3 波谱演化分析 |
| 3.3.4 特征参数演化分析 |
| 3.3.5 能量变化分析 |
| 3.4 波浪破碎产生的水流结构特征分析 |
| 3.4.1 数据处理方法 |
| 3.4.2 波浪破碎引起的流速变化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于深水波浪破碎特征的白浪耗散改进及应用 |
| 4.1 波浪破碎导致的波谱能量在频率间变化 |
| 4.2 白浪耗散公式的改进 |
| 4.2.1 实验中破碎耗散计算 |
| 4.2.2 白浪耗散公式的改进和验证 |
| 4.3 改进模型在台风浪计算中的应用 |
| 4.3.1 计算区域介绍 |
| 4.3.2 台风简介 |
| 4.3.3 风场计算 |
| 4.3.4 台风浪计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 海洋水体混合的影响因素研究 |
| 5.1 温度分层及潮汐变化的响应分析 |
| 5.1.1 研究区域及实测介绍 |
| 5.1.2 实测结果分析 |
| 5.1.3 数值模拟分析 |
| 5.2 风速变化的响应分析 |
| 5.2.1 计算范围及模型设置 |
| 5.2.2 混合特征对风生流的响应分析 |
| 5.2.3 混合特征对风生浪流的响应分析 |
| 5.3 台风结构型风场对混合特征影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 台风影响下的海洋水体混合特征 |
| 6.1 模型配置 |
| 6.1.1 研究区域介绍 |
| 6.1.2 模型设置 |
| 6.1.3 模拟结果及验证 |
| 6.2 台风“启德”对南海水体影响 |
| 6.2.1 局部水流状态变化 |
| 6.2.2 温盐结构变化 |
| 6.2.3 海洋内部混合变化 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）海表面流对一维分形海面电磁后向散射的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 海表面流探测研究进展 |
| 1.2.2 海边表征及其电磁散射研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 海面电磁散射研究方法综述 |
| 2.1 双尺度动态分形粗糙海面电磁散射 |
| 2.1.1 动态分形海面模型 |
| 2.1.2 双尺度模型下的后向散射截面 |
| 2.2 粗糙面及其上方目标复合电磁散射的混合算法 |
| 2.2.1 分形粗糙海面的模型 |
| 2.2.2 混合算法 |
| 2.3 盒维数方法计算二维分形海面电磁后向散射系数 |
| 2.3.1 二维分形海面模型 |
| 2.3.2 后向散射系数推导 |
| 2.3.3 盒维数的定义和估计方法 |
| 2.4 统计模型和归一化带限Weierstrass分形模型相结合的二维海面模型 |
| 2.4.1 改进的二维分形海面模型 |
| 2.4.2 方向海谱的求解 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 一维分形海面浪-流耦合表征及其电磁散射模型 |
| 3.1 一维浪-流耦合分形海面表征模型 |
| 3.1.1 一维线性分形海面表征 |
| 3.1.2 一维非线性分形海面表征 |
| 3.1.3 一维浪-流耦合线性分形海面表征 |
| 3.1.4 一维浪-流耦合非线性分形海面表征 |
| 3.2 一维浪-流耦合分形海面电磁后向散射模型 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 海表面流对浪-流耦合海面及其电磁后向散射的影响 |
| 4.1 海表面流对一维浪-流分形海面的参数及海浪谱的影响 |
| 4.1.1 海流对海浪波形的影响 |
| 4.1.2 海流对海浪谱影响 |
| 4.2 海表面流对于浪-流耦合海面的电磁后向散射信号的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 存在的不足及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）海气动量通量及湍流和气溶胶光学厚度特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及进展 |
| 1.2.1 海气边界层通量及湍流特征 |
| 1.2.2 海气动量通量 |
| 1.2.3 海洋气溶胶 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第二章 海气边界层理论 |
| 2.1 大气边界层的结构 |
| 2.2 湍流基本特征及生成机制 |
| 2.2.1 湍流的基本特征 |
| 2.2.2 湍流的生成机制 |
| 2.3 莫宁-奥布霍夫相似理论 |
| 2.4 涡动相关法 |
| 2.5 海洋气溶胶 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 海上观测资料及数据处理 |
| 3.1 海上观测资料 |
| 3.1.1 海气通量观测仪器 |
| 3.1.2 波浪观测仪器 |
| 3.1.3 海洋气溶胶光学厚度资料 |
| 3.2 湍流观测数据预处理 |
| 3.2.1 平均时间长度的选取 |
| 3.2.2 时间同步性检验 |
| 3.2.3 野点剔除 |
| 3.2.4 坐标旋转 |
| 3.2.5 通量修正 |
| 3.2.6 湍流平稳性检验 |
| 3.3 波浪观测数据处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 海气边界层湍流及气溶胶光学厚度特征 |
| 4.1 气象要素基本特征 |
| 4.2 湍流及气溶胶光学厚度特征 |
| 4.2.1 大气稳定度 |
| 4.2.2 湍流强度 |
| 4.2.3 海洋气溶胶光学厚度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 海气界面风应力 |
| 5.1 海浪的基本参数 |
| 5.2 风应力矢量 |
| 5.2.1 风应力矢量方向 |
| 5.2.2 风应力矢量大小 |
| 5.2.3 拖曳系数 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）海-气温差对拖曳系数CD的影响（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 拖曳系数CD的研究现状 |
| 2.1 块体公式 |
| 2.2 拖曳系数CD |
| 3 海-气温差的作用 |
| 4 外海的观测数据 (见表2) |
| 5 数据分析及处理 |
| 5.1 当海-气温差为0时 |
| 5.2 当海-气温差不为0且海面风速不变时 |
| 5.3 海气温差对拖曳系数CD的订正公式 |
| 5.4 对海气温差对拖曳系数CD的订正公式 (4) 的信度检验 |
| 6 结论 |
四、青岛沿海风应力和海气交换研究（论文参考文献）
- [1]东海黑潮与热带气旋相互作用的数值模拟与诊断分析[D]. 余洋. 南京信息工程大学, 2021
- [2]中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览[J]. 魏泽勋,郑全安,杨永增,刘克修,徐腾飞,王凡,胡石建,谢玲玲,李元龙,杜岩,周磊,林霄沛,胡建宇,朱建荣,李均益,张正光,侯一筠,刘泽,田纪伟,黄晓冬,管玉平,刘志宇,杨庆轩,赵玮,宋振亚,刘海龙,董昌明,于卫东,连涛,陈朝晖,史久新,雷瑞波,刘煜,于福江,尹宝树,陈戈,王岩峰,李整林,熊学军,汪嘉宁,李晓峰,王永刚. 海洋学报, 2019(10)
- [3]黄渤海水交换与物质输运季节性特征的数值模拟研究[D]. 张立博. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [4]极端条件下海气动量交换的规律及其影响研究[D]. 陈英健. 清华大学, 2017(02)
- [5]海浪模式白浪耗散项的改进和海洋水体混合过程的研究[D]. 张怡辉. 大连理工大学, 2016(08)
- [6]海表面流对一维分形海面电磁后向散射的影响[D]. 赵尚卓. 南京信息工程大学, 2016(02)
- [7]海气动量通量及湍流和气溶胶光学厚度特征分析[D]. 陈胜. 中国石油大学(华东), 2016(06)
- [8]海-气温差对拖曳系数CD的影响[J]. 纪文君,张书文,赵辉,曹瑞雪,成印河,谢玲玲. 海洋预报, 2013(05)
- [9]海面拖曳系数CD的海-气温差订正[A]. 纪文君,张书文,曹瑞雪,沈春燕,王庆业. 热带海洋科学学术研讨会暨第八届广东海洋湖沼学会、第七届广东海洋学会会员代表大会论文及摘要汇编, 2013
- [10]强热带气旋-海洋相互作用下南海海洋变化的数值模拟[A]. 王立军,黄立文,王思思. 热带海洋科学学术研讨会暨第八届广东海洋湖沼学会、第七届广东海洋学会会员代表大会论文及摘要汇编, 2013