《黄河口海域风浪you导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黄河口海域风浪you导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理海洋学专业毕业论文物理海洋学专业毕业论文 精品论文精品论文 黄河口海域风浪诱导的泥黄河口海域风浪诱导的泥沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演沙再悬浮数值模拟和全球海面气象参数遥感反演关键词：黄河口海域关键词：黄河口海域 风浪诱导风浪诱导 泥沙再悬浮泥沙再悬浮 数值模拟数值模拟 海面气象海面气象 参数遥感反演参数遥感反演摘要：气候变化与人类生活密切相关，海洋对全球气候变化的影响一直是现代 科学家研究的重要问题之一。海面的潜热通量和感热通量是海气间能量交换的 重要组成，在海气相互作用中扮演着重要的角色。海面的潜热通量和感热通量 的计算依赖于海面风速、海面比湿度和气温等气象参量，其中海面比
2、湿度和气 温的获取较为困难。过去海面比湿度和气温的获取主要依赖于现场观测，即使 有很多志愿船只参与，数据仍然比较稀少。随着海洋遥感技术的发展，多种卫 星传感器被送上太空，使得长期大范围的获取海面比湿度和气温数据成为可能。 本文的工作是使用 AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)的产品数据进行了海面比湿度和气温的遥感反演。 利用包含风速的多参 数回归公式，根据 2003 和 2004 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP(National Center for Environmental Prediction)再分析数据，
3、反演了日平均和月平均 海面比湿度，与 NCEP 再分析数据相比，日平均和月平均海面比湿度均方根误差 分别为 1.05 g kg-1 和 0.61 g kg-1。 由于多参数回归方法存在的固有的缺 点，本文引入广义可加模型方法。利用 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再分析数据，本文建立了反演瞬时和月平均海面比湿度的广义可加模型， 与 NCEP 再分析数据比较，反演的瞬时和月平均海面比湿度均方根误差分别为 1.41 g kg-1 和 0.56 g kg-1。与多参数回归方法相比较，广义可加模型方法反 演的比湿度误差比多参数回归方法小。 本文使用广义可加模型方法进行
4、了海 表面空气温度的遥感反演。根据 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再 分析数据，本文建立了瞬时和月平均海面气温遥感反演的广义可加模型。与 NCEP 再分析数据比较，广义可加模型方法反演的瞬时和月平均海面气温均方根 误差分别为 1.20和 0.66。与多参数回归方法比较，广义可加模型方法反演 的气温误差减小。 河口和海岸区域的泥沙输运与人类的活动密切相关，是人 类生产生活活动中面临的重要问题之一。在河口和海岸区域，泥沙的再悬浮是 一种非常重要的物理过程，再悬浮会影响水体中泥沙输运的通量、次级生产力 以及污染物扩散等等。引起泥沙再悬浮的原因比较复杂，波浪通常在其
5、中扮演 中重要的角色，因为波浪能够增强底床上的湍流并增加底应力。因而研究波浪 对底沙的再悬浮作用对于河口和海岸区域的泥沙输运研究有着重要的意义。 黄河是中国第二大河，以多沙闻名于世，它携带大量的泥沙至河口地区。近年 来，由于自然因素和黄河中上游的水利工程，黄河入海的水沙量减少。黄河河 口动力作用的减弱和水沙供应的减少，使得黄河口海域的泥沙沉积格局发生改 变，部分岸线开始蚀退。在这种背景下，研究波浪对黄河口海域泥沙再悬浮的 作用具有重要的现实意义。 本文将水动力模型 ROMS(Regional Ocean Modeling System)、第三代波浪模型 SWAN(Simulation Wave
6、 Near shore)和泥 沙输运模型 CSTM(ComminuteSediment Transport Model)三者耦合的模型应用 于黄河口海域的泥沙输运研究。模拟了这一区域波浪、流和悬浮泥沙的变化过 程。 作者对三角洲沿岸 7 个点有波浪作用情况和无波浪作用情况下的悬浮泥 沙浓度的变化进行了比较，对底层中波浪再悬浮作用产生的悬浮泥沙占底层总悬浮泥沙的比例进行了分析。通过比较和分析得知，在平均风速为 6.3 ms-1 的 情况下，7 个点中波浪再悬浮作用产生的悬浮泥沙占底层总悬浮泥沙量比例最 小为 13.8，最高为 61.3。河口附近的三个点波浪的再悬浮作用产生的悬浮 泥沙占底层总悬浮
7、泥沙的比例均超过 27。由于黄河三角洲地区全年的平均风 速为 5.3ms-1，因此黄河口海域波浪诱导下的泥沙再悬浮作用非常的显著。 计算结果表明，冬季北风情况下，波浪再悬浮作用导致的悬浮泥沙的浓度高值 区在孤东外海。涨潮时刻，高值区靠近岸边，落潮时刻，高值区向外海移动。 在涨潮时刻，三角洲沿岸自神仙沟以南至清水沟老河口沙嘴处，是波浪再悬浮 作用导致的悬浮泥沙的浓度高值区。而三角洲东北部，由于涨潮时刻流速较高， 流致再悬浮作用强烈，波浪的再悬浮作用不显著。在落潮时刻，自清水沟老河 口沙嘴处向北至三角洲东北部均是波浪再悬浮作用导致的悬浮泥沙的高值区。正文内容正文内容气候变化与人类生活密切相关，海洋
8、对全球气候变化的影响一直是现代科 学家研究的重要问题之一。海面的潜热通量和感热通量是海气间能量交换的重 要组成，在海气相互作用中扮演着重要的角色。海面的潜热通量和感热通量的 计算依赖于海面风速、海面比湿度和气温等气象参量，其中海面比湿度和气温 的获取较为困难。过去海面比湿度和气温的获取主要依赖于现场观测，即使有 很多志愿船只参与，数据仍然比较稀少。随着海洋遥感技术的发展，多种卫星 传感器被送上太空，使得长期大范围的获取海面比湿度和气温数据成为可能。 本文的工作是使用 AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)的产品数据进行了海面
9、比湿度和气温的遥感反演。 利用包含风速的多参 数回归公式，根据 2003 和 2004 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP(National Center for Environmental Prediction)再分析数据，反演了日平均和月平均 海面比湿度，与 NCEP 再分析数据相比，日平均和月平均海面比湿度均方根误差 分别为 1.05 g kg-1 和 0.61 g kg-1。 由于多参数回归方法存在的固有的缺 点，本文引入广义可加模型方法。利用 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再分析数据，本文建立了反演瞬时和月平均海面比湿度的广义可加模型， 与
10、NCEP 再分析数据比较，反演的瞬时和月平均海面比湿度均方根误差分别为 1.41 g kg-1 和 0.56 g kg-1。与多参数回归方法相比较，广义可加模型方法反 演的比湿度误差比多参数回归方法小。 本文使用广义可加模型方法进行了海 表面空气温度的遥感反演。根据 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再 分析数据，本文建立了瞬时和月平均海面气温遥感反演的广义可加模型。与 NCEP 再分析数据比较，广义可加模型方法反演的瞬时和月平均海面气温均方根 误差分别为 1.20和 0.66。与多参数回归方法比较，广义可加模型方法反演 的气温误差减小。 河口和海岸区域的泥沙输
11、运与人类的活动密切相关，是人 类生产生活活动中面临的重要问题之一。在河口和海岸区域，泥沙的再悬浮是 一种非常重要的物理过程，再悬浮会影响水体中泥沙输运的通量、次级生产力 以及污染物扩散等等。引起泥沙再悬浮的原因比较复杂，波浪通常在其中扮演 中重要的角色，因为波浪能够增强底床上的湍流并增加底应力。因而研究波浪 对底沙的再悬浮作用对于河口和海岸区域的泥沙输运研究有着重要的意义。 黄河是中国第二大河，以多沙闻名于世，它携带大量的泥沙至河口地区。近年 来，由于自然因素和黄河中上游的水利工程，黄河入海的水沙量减少。黄河河 口动力作用的减弱和水沙供应的减少，使得黄河口海域的泥沙沉积格局发生改 变，部分岸线
12、开始蚀退。在这种背景下，研究波浪对黄河口海域泥沙再悬浮的 作用具有重要的现实意义。 本文将水动力模型 ROMS(Regional Ocean Modeling System)、第三代波浪模型 SWAN(Simulation Wave Near shore)和泥 沙输运模型 CSTM(ComminuteSediment Transport Model)三者耦合的模型应用 于黄河口海域的泥沙输运研究。模拟了这一区域波浪、流和悬浮泥沙的变化过 程。 作者对三角洲沿岸 7 个点有波浪作用情况和无波浪作用情况下的悬浮泥 沙浓度的变化进行了比较，对底层中波浪再悬浮作用产生的悬浮泥沙占底层总 悬浮泥沙的比例
13、进行了分析。通过比较和分析得知，在平均风速为 6.3 ms-1 的 情况下，7 个点中波浪再悬浮作用产生的悬浮泥沙占底层总悬浮泥沙量比例最 小为 13.8，最高为 61.3。河口附近的三个点波浪的再悬浮作用产生的悬浮 泥沙占底层总悬浮泥沙的比例均超过 27。由于黄河三角洲地区全年的平均风速为 5.3ms-1，因此黄河口海域波浪诱导下的泥沙再悬浮作用非常的显著。 计算结果表明，冬季北风情况下，波浪再悬浮作用导致的悬浮泥沙的浓度高值 区在孤东外海。涨潮时刻，高值区靠近岸边，落潮时刻，高值区向外海移动。 在涨潮时刻，三角洲沿岸自神仙沟以南至清水沟老河口沙嘴处，是波浪再悬浮 作用导致的悬浮泥沙的浓度高
14、值区。而三角洲东北部，由于涨潮时刻流速较高， 流致再悬浮作用强烈，波浪的再悬浮作用不显著。在落潮时刻，自清水沟老河 口沙嘴处向北至三角洲东北部均是波浪再悬浮作用导致的悬浮泥沙的高值区。 气候变化与人类生活密切相关，海洋对全球气候变化的影响一直是现代科学家 研究的重要问题之一。海面的潜热通量和感热通量是海气间能量交换的重要组 成，在海气相互作用中扮演着重要的角色。海面的潜热通量和感热通量的计算 依赖于海面风速、海面比湿度和气温等气象参量，其中海面比湿度和气温的获 取较为困难。过去海面比湿度和气温的获取主要依赖于现场观测，即使有很多 志愿船只参与，数据仍然比较稀少。随着海洋遥感技术的发展，多种卫星
15、传感 器被送上太空，使得长期大范围的获取海面比湿度和气温数据成为可能。本文 的工作是使用 AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS)的 产品数据进行了海面比湿度和气温的遥感反演。 利用包含风速的多参数回归 公式，根据 2003 和 2004 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP(National Center for Environmental Prediction)再分析数据，反演了日平均和月平均海面比湿度， 与 NCEP 再分析数据相比，日平均和月平均海面比湿度均方根误差分别为 1.05 g kg-1 和 0.61 g
16、kg-1。 由于多参数回归方法存在的固有的缺点，本文引入 广义可加模型方法。利用 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再分析数 据，本文建立了反演瞬时和月平均海面比湿度的广义可加模型，与 NCEP 再分析 数据比较，反演的瞬时和月平均海面比湿度均方根误差分别为 1.41 g kg-1 和 0.56 g kg-1。与多参数回归方法相比较，广义可加模型方法反演的比湿度误差 比多参数回归方法小。 本文使用广义可加模型方法进行了海表面空气温度的 遥感反演。根据 2005 和 2006 年的 AMSR-E 产品数据和 NCEP 再分析数据，本文 建立了瞬时和月平均海面气温遥感反演的广义可加模型。与 NCEP 再分析数据比 较，广义可加模型方法反演的瞬时和月平均海面气温均方根误差分别为 1.20 和 0.66。与多参数回归方法比较，广义可加模型方法反演的气温误差减小。 河口和海岸区域的泥沙输运与人类的活动密
