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波浪在缓变海底上传播的一个简单数学模型被引量：1: 2010年; 基于Liu和Shi(2008)的波浪势函数零阶、一阶近似解,采用四阶龙格-库塔法,对缓变海底上一维波浪传播理论模型进行了数值求解,并对波浪在定常坡度的斜坡地形、双曲正切地形为例的传播、变形进行了研究。为了更逼真地描述流体质点的波动特性,将在Euler坐标系下得到的解转换至Lagrange坐标下的解,并绘制Lagrange坐标下坡度为0.2的海滩上的一个波周期内临近破碎前的波形的详细变化过程。此外,计算得到了变水深区域波浪速度势以及自由面的分布,并与Athanassoulis and Belibassakis[34]的结果进行了对比,表明本文模型比保留了六个瞬息项的后者更有效。; 彭延建刘应中时钟; 关键词：波浪传播波形摄动

潮汐应变对长江口北槽枯季湍流混合与层化的影响被引量：7: 2014年; 利用TELEMAC-3D开展了长江口北槽2010年枯季条件下湍流混合与层化的有限元数学模拟研究。该模型在外海开边界设置了8个主要分潮,并在自由表面考虑了定常风的影响,利用北槽水域3个潮位站（横沙、北槽中、牛皮礁）和2个水文观测站（北槽中段CSW、北槽下段CS8）2010年枯季的潮位、流速及盐度观测资料对模型进行验证并获得了良好的精度,从而得到北槽水域纵向、平面流场和盐度场。模拟得到的流速、盐度被用来计算势能差异（φ）、势能差异变化率（φ/t）、Simpson数（Si）和梯度Richardson数（Ri）。结果显示：1）北槽水域大潮平均和小潮平均的势能差异的变化范围分别约为0～30 J/m3和0～90 J/m3,且较大的势能差异基本位于主航槽,这些表明北槽水体小潮的层化大约是大潮的3倍,主航槽的层化强于坝田区,而北槽中段往往具有更强的层化。2）落急时刻,就北槽下段而言,潮汐应变、潮汐与风共同搅动引起的势能差异变化率的范围分别约为-20×10-4～100×10-4W/m3、0～100×10-4W/m3,这些表明,从大潮至小潮,潮汐应变总体增强而潮汐与风共同搅动总体减弱。空间上,主航槽丁坝附近的潮汐应变明显强于坝田区,潮汐与风共同搅动的强度在坝田区内、外也存在差异,导堤和丁坝的影响明显。3）对于北槽下段CS8站,大潮至中潮的Si数在0.15～0.4之间（介于下临界值0.088和上临界值0.84之间）,表明潮汐与风共同搅动占优,属于应变致周期性层化（SIPS）。小潮的Si数在0.9～1.5之间（高于上临界值0.84）,表明潮汐应变显著增强并占优,属于持续性层化。4）北槽下段CS8站梯度Ri数的量级范围在混合较好的表层和底层约10-3～10-2,在层化较好的中间水层约100～101。该站湍动能耗散率的量级范围大潮为10-3～10-9W/kg,小潮为10-5～10-10W/kg,具有明显的M4周期性特征和涨、落潮不对称分布,且; 熊龙兵浦祥时钟胡国栋施慧燕; 关键词：湍流混合

长江口外羽状流水体中的垂向混合与层化的观测与分析被引量：9: 2012年; 2002年9月17日17:00至18日17:00,在长江口外E4站位(122°40′8″E,30°59′17″N),采用300kHz声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和温盐深仪(CTD)测得连续的水位、流速大小、流向、电导(盐度)和温度等水文资料.基于这些资料,通过文献中相应的公式,估算出水体的密度(ρ)、浮力频率(N)和梯度Richardson数(Ri),并绘制成水流流速分量、盐度、温度、ρ、N和Ri的垂线分布,从而对该站位羽状流水体中的垂向混合与层化进行了研究.结果表明:①东西向流速分量大小范围为-0.36～0.61m/s,南北向流速大小范围为-0.59～0.39m/s.涨急、落急和落憩,流速分量在垂向上变化均不大;涨憩时,表、中、底层流速存在显著差异.②涨急、涨憩,从表层至底层,盐度随着水深的增加而增大,温度随着水深的增加而减小;落憩,温度在中层达到最大;落急,水体出现显著的密度跃层.③该站位表层水体的N均较小,基本在10-3 s-1量级,水体垂向混合较好;中、下层水体的N出现10-2 s-1量级,混合相对较弱.④该站位水体垂向混合强度呈现涨、落潮周期变化:涨急、涨憩,Ri范围在10-2～101量级,混合较好;落急,Ri在中下层水体出现102量级,水体出现显著层化;落憩,整个水体的Ri大部分都小于临界值0.25,水体混合最充分.; 倪智慧陈辉董礼先时钟王殿志翟强; 关键词：长江口外

长江河口重力环流、潮汐应变、混合与层化: 为了进一步理解长江河口环流、混合与层化的物理学,主要基于潮汐应变的想法、一维和三维势能差异方程,本文采用了现场观测资料分析和数学模拟进行研究。首先,基于2012年2月17至24日(枯季)和8月12至18日(洪季)同步观测...; 浦祥; 关键词：环流; 文献传递

长江口南支南港的北槽枯季水体中混合、层化与潮汐应变被引量：11: 2013年; 2010年1月1日至10日在长江口南支南港北槽航道弯道段内3个水文测站位CSl、CSW和CS8，观测得到大、中、小潮的潮位、流速、盐度和含沙量的时间序列。这些资料揭示了由盐度和含沙量引起的垂向层化的大、小潮和涨、落潮的潮周期变化特性。为定量了解航道弯道段水体的垂向混合程度，采用考虑含沙量后的水体密度来估算其梯度Richardson数限订。在转流时刻，CSl和CSW站位的量级为10^1～10^2，水体呈现层化状态；在涨急、落急时，Ri量级为10^-2-10^-1，水体呈现强混合状态。CS8站位涨潮时的Ri在0．25-5，落潮时平均为10之量级。3个水文测站位，涨潮时的层化均强于落潮时；大潮时的层化程度最强，而小潮时的层化持续时间最长；均存在潮汐应变的现象，且以非持久性的SIPS层化为主。采用Simpson等Ⅲ的公式，估算了长江口北槽航道弯道段内水体由河口环流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率。潮汐应变是水体层化的主要动力机制，而河口环流引起的势能变化率比潮汐应变和潮汐搅动引起的小10^2-10^1量级。; 李霞胡国栋时钟徐海东施慧燕

一个概化的潮汐河口羽状流动力学的初步研究被引量：2: 2007年; 基于区域陆架海水动力-生态耦合模型(COHERENS)中的三维水动力模型,对一个概化的潮汐河口羽状流动力学进行了初步研究。在均一水深和无风的理想条件下,模拟得到了一个潮周期内概化的潮汐河口表层水体:a)羽状流流场和盐度场的平面分布;b)3种不同河流径流量作用下的羽状流流场和盐度场的平面分布;c)4种不同底床粗糙长度下的羽状流流场和盐度场的平面分布。结果分析表明:a)羽状流的长度在潮汐的作用下递增,而其最大宽度近似呈周期性的变化;b)羽状流的长度和最大宽度都随着河流径流量的增大而分别变长和变宽;c)羽状流的长度和最大宽度都随底床粗糙长度的增大而变小;d)无潮情况下羽状流的凸起明显并存在沿岸流,然而在有潮情况下凸起不明显且无沿岸流;e)水平扩散可能限制了沿岸羽状流的发展。; 张洪龙刘亚男卢丽锋时钟; 关键词：三维模拟 COHERENS 潮汐

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国家自然科学基金(50679040)

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