水产养殖网 >>所属分类 >> 中国物理海洋学研究   

潮余流

标签: 暂无标签

“潮余流”系指潮流经过一个或数个主要潮周期时均后的向量: 流场空间定点潮流的潮周期时均向量称为 “欧拉 (Euler) 潮余流”,而流体微团随体速度潮周期的时均向量称为“拉格朗日 (Lagrange) 潮余流”。

70年代末和80年代初,中国海洋学家接触到潮余流这一概念并开始研究,主要集中于中国近海某些具体河口、海湾或陆架浅水域中潮余流的数值计算。其方法,是依据近海流体动力学方程组和相应的边界条件算出如M2—分潮的潮流,再对定点潮流作潮周期时均可获得欧拉潮余流; 拉格朗日潮余流一般采用在潮流场中追踪“标示流体微团”的轨迹所得净位移与潮周期之商来表达。此期间很少涉及有关潮余流概念的探讨和两类潮余流的分析与评价以及相应理论模型的建立和发展。

自80年代中期中国和美国地质调查局 (USGS) 水资源研究所 (WRD) 合作开始,对包括潮余流在内的拉格朗日潮余流的系统探讨为其发展做出了独到的贡献。他们首先就一个M2—弱非线性潮系统做出研究,揭示了拉格朗日潮余流的最低阶近似解即物质输运速度(欧拉潮余流与斯托克斯(Stokes)漂移速度之和),而其二阶摄动解表达了拉格朗日潮余流依赖潮位相的潮周期解析函数关系并命名为拉格朗日漂移速度——由此也可看出,至少近似到二阶,物质输运速度可以看做拉格朗日潮余流的欧拉潮周期时均向量;导出了流体物质面守恒方程,其中对流速度为物质输运速度,并证明了后者为一管量场,从而表明了物质输运速度良好的连续性质,可用以体现一个不可压缩流体的速度场; 建立了一个新型长期(Inter-tidal)输运方程式,其对流输运速度为物质输运速度,这不仅简明地解决了经典的长期输运方程中对流输运为欧拉潮余流和“潮弥散”,一系列疑难问题,如物理意义不清楚,及其系数与湍粘系数相比可以在相差两个数量级范围内取值等,而且成为在近海环境或生态动力学等跨学科领域中连接流场和生化等状态变量的高效能长期预测的纽带方程式,建立了物质输运速度满足的运动方程组,揭示了 “潮体力” 的存在和分析了其动力学性质及其对浅海时均环流和对环流涡度作用的机制; 等等。这一理论系统已推广和发展到三维空间、多时间尺度、多频潮的斜压浅海系统k-ε湍封闭问题等。

自80年代末至90年代初以来,控制物质输运速度的运动方程组,已用于中国渤海季节环流的数值模拟和动力学分析,揭示了潮余流是渤海环流中的主要组成部分,且指出渤海湾乃黄河泥沙的一个汇; 而新型长期输运方程,则在如美国Chesapeake湾中模拟和预测状态变量的长期演变方面获得了成功的应用,并作为Chesapeake湾模式程序包的一个关键组成环节应用于该湾有关富营养化的研究和相应状态变量长期预测等一系列问题。

附件列表


水产养殖网提醒您 在转载、上传或下载有关内容时请务必尊重该内容的版权、著作权
如需转载,请务必注明来源于:http://www.59baike.com/index.php?doc-view-6522
0

热门阅读
词条信息
shuichan
shuichan
超级管理员
词条创建者 发短消息   
  • 浏览次数: 11168 次