發(fā)布時間：2020-11-22 03:55

　　 文中對Topex/Poseidon高度計資料進行了沿軌調(diào)和分析。分別對8個分潮、15個分潮、19個分潮進行了調(diào)和分析,并將得到的結果進行了比較。將19個分潮的調(diào)和分析結果與驗潮站資料進行了比較,結果表明水深在200~500米深的海區(qū),高度計的調(diào)和分析結果與驗潮站數(shù)據(jù)符合得比較好。同時還對潮汐的預報系統(tǒng)進行了研究。 借助伴隨同化方法,本文將Topex/Poseidon高度計資料同化到二維非線性潮汐模型中,在邊界條件不變的前提下,優(yōu)化底摩擦系數(shù),并對渤黃東海M 2分潮進行了數(shù)值模擬。文中針對6種不同的底摩擦系數(shù)假設(ray、ekm、qbo、slo、slo+ray、slo+qbo)分別進行了一系列的實際實驗:1、底摩擦系數(shù)為Kristofer等給出的常數(shù);2、底摩擦系數(shù)為利用伴隨法對實驗1中的底摩擦系數(shù)進行優(yōu)化后的常數(shù);3、在計算海區(qū)均勻選取120個點作為獨立的底摩擦系數(shù),其他任一點的底摩擦系數(shù)由這些點通過線性插值得到;4、根據(jù)地形的空間分布選取80個點作為獨立的底摩擦系數(shù),計算海區(qū)任一點的底摩擦系數(shù)由這些獨立點線性插值得到;5、將每個網(wǎng)格點都作為獨立變量給定底摩擦系數(shù)。后3個實驗利用伴隨法對底摩擦系數(shù)進行反演,得到了空間分布的底摩擦系數(shù)。將得到的模擬值分別與118個驗潮站的觀測資料進行比較,結果表明利用伴隨法優(yōu)化底摩擦系數(shù)能有效地提高數(shù)值模擬的精度。 文中對于獨立底摩擦系數(shù)個數(shù)的選取問題也做了研究,雖然實驗4的獨立點個數(shù)減少了,但得到的結果要優(yōu)于實驗3。主要是因為實驗4中獨立點是按照地形的空間分布特征選取的,所以在獨立點個數(shù)減少的情況下,模擬精度卻提高了。實驗5將每個網(wǎng)格點都看作是獨立點,得到的結果是5個實驗中最好的。 從得到的結果看出,與底摩擦系數(shù)取常數(shù)相比,空間分布的底摩擦系數(shù)更能適應空間變化的底地形,接近海區(qū)的實際情況。與傳統(tǒng)做法相比,能進一步提高數(shù)值模擬的精度。 對實驗4的數(shù)值模擬結果進行了分析。6種底摩擦假設得出的同潮圖比較一
【學位單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：P722;P731.23
【部分圖文】：

個分潮（2M 、2S 、1K 、1O 、2N 、2K 、1P 、1Q 、mM 、fM 、aS 、SaS ）的結果與李培良（2002）給出的 12 個分潮的 Rayleigh 周期相同。從計算結果中可以看出，把2M 和2S 分離需要 3 年的資料，把2N 和1O 、22N 和1M 、2T 和1O 分離開來大約需要 1 年半的資料，把2μ 和2L 分離開來至少需要 3 年半的資料，把2T 和2N 分離開來大約需要 6 年半的資料，而把2K 與1P 、1K 與SaS 分開則都需要至少 9 年的資料。其它主要分潮之間可分辨的時間大都小于 1 年2.3 資料來源本章的研究區(qū)域是 0 ~42N， 99 ~132E（見圖 2.3.1），覆蓋了整個渤、黃 、 東 海 以 及 南 海 。 使 用 的 是 TOPEX/POSEION 衛(wèi) 星 高 度 計 資 料 ，TOPEX/POSEIDON 高度計的軌道分布見圖 2.3.1，共有 31 條軌道，13 條上行軌道，18 條下行軌道。一共有 8632 個數(shù)據(jù)點，每個點上都有一個數(shù)據(jù)的時間序列，從 1992 年 1 月 1 日到 2002 年 1 月 1 日，時間跨度為 10 年。本章將對沿軌數(shù)據(jù)進行調(diào)和分析。

選用 19 個分潮進行調(diào)和分析的結果與驗潮站資料相比較，比較結果2.5.7，驗潮站分布見圖 2.5.1。表中“距離”是指：驗潮站與離其最近的高數(shù)據(jù)點之間的距離；所有數(shù)據(jù)的形式都為 m/n、x%。 例如：第一個數(shù)據(jù) 710.9%表示對于2M 分潮在水深小于 50 米的區(qū)域內(nèi)，與高度計數(shù)據(jù)點最近距于 1/2 度的驗潮站點有 64 個，其中，振幅差小于 5cm，遲角差小于 7.5 度的7 個，所占的百分比為 10.9%。從表 2.5.7 中可以看出水深在 200 米以上的區(qū)域，振幅差小于 5cm，遲小于 7.5 度的點占的比例較大，而在水深小于 200 米的區(qū)域比例比較小，主因為高度計資料在淺水區(qū)精確度比較低。驗潮站與離其最近的高度計數(shù)據(jù)點的距離小于 1/3 度或 1/4 度的站點中，百分比普遍比距離小于 1/2 度的大，為距離大很容易導致振幅差和遲角差變大，從而降低百分比。因此，水深在大于 200 米的區(qū)域，距離小于 1/3 度或者 1/4 度的高度計精度比較高，可以選取這一部分數(shù)據(jù)用于數(shù)值模擬等工作。

圖 3.4.1 TOPEX/POSEIDON 的星下軌跡 圖 3.4.2 驗潮站的分布圖 3.4.3 120 個獨立點的分布 圖 3.4.4 80 個獨立點的分布
【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 張繼才;三維正壓潮汐潮流伴隨同化模型數(shù)值建模及應用研究[D];中國海洋大學;2008年

本文編號：2894078