导读:本文包含了海洋环流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:环流,模式,海洋,尺度,拉布拉多,气候,盐度。
海洋环流论文文献综述
李非栗[1](2019)在《海洋翻转环流可能发生在格陵兰以东海域》一文中研究指出大西洋经向翻转环流(AMOC)是全球海洋环流的一个重要组成部分。古气候研究指出,AMOC减弱或者停止曾使得北半球绝大地区的气温在几十年甚至更短的时期内急剧下降。气候模式结果更是显示,在全球变暖加剧的情况下,AMOC在未来的几十年内可能会持续减弱。因此,海(本文来源于《中国矿业报》期刊2019-02-26)
杜岩,张玉红,施建成[2](2019)在《海洋表面盐度与海洋环流和气候变化的关系》一文中研究指出依据Argo的海洋盐度观测及降水、蒸发、海面高度等数据分析了全球海洋表层盐度的平均态和低频变化特征及其与海洋环流和气候变化的关系,并结合前人成果对海洋盐度的研究进行了回顾和展望.蒸发减降水在最低阶上决定了海洋表层盐度的分布,海洋环流动力过程在大部分海域调整了海洋表层盐度的空间结构,并影响了海洋表层盐度的低频变率.全球变暖的情况下,海洋表层盐度表现为盐度高的地方会变得更高、盐度低的地方会变得更低,表征为整个水循环系统的加强.在最近20年全球变暖停滞期,海表盐度变化与全球变暖的趋势不同,更多地体现了对气候系统的年代际及多年代际振荡的响应,此阶段对应着Walker环流加强;西太平洋和东南印度洋海表盐度的反向变化揭示了跨海盆尺度海洋动力过程的重要性,海洋Rossby波和印尼贯穿流的共同作用使得东南印度洋海表盐度显着降低;在东南太平洋和北大西洋更多地体现了全球变暖下的海表盐度单调升高或降低的响应.期待未来的盐度卫星能够提供更高时空分辨率的盐度数据,这将和Argo观测一起,拓展我们在中尺度动力学、区域海洋学以及气候变化等方面的认知.(本文来源于《中国科学:地球科学》期刊2019年05期)
朱聿超[3](2018)在《海洋垂向混合参数化优化方案及对海洋环流和气候模式的改进》一文中研究指出数值模拟是研究海洋及其变化的重要工具之一,但在当前的海洋与气候模式中,海温的模拟存在很大的误差,包括赤道太平洋“冷舌”模拟过冷与温跃层强度模拟偏弱等,其中一个主要原因在于海洋垂向混合过程的参数化方法中,一些关键参数的确定有很大的不确定性和人为性。因此本文系统地研究了导致误差出现的原因,并提出了一个新的优化方案,旨在减小热带太平洋温度的模拟偏差。在本论文的第一部分,我们首先对比了两种垂向混合方案在热带太平洋海洋环流模式中的表现。一种是基于经典混合层模型KTN的Chen混合方案,另一种是基于湍流封闭模型的KPP混合方案。总体而言,Chen方案对热带太平洋SST的模拟优于KPP方案,但是,会加大次表层的暖误差。这主要是由于Chen方案在赤道外地区高估了风搅拌的混合效应。相比于KPP方案中流剪切不稳定模型,Chen方案中的Peters模型估算的垂向涡扩散系数更小,导致模拟的赤道东太平洋SST更暖。为了进一步优化KPP方案,我们将Peters模型引入到KPP方案中,结果显示KPP方案的模拟结果得到了极大的改善,“冷舌”的模拟偏差降低约30%,并且不会引起Chen方案中对次表层温度的负面影响。在本论文的第二部分,我们讨论如何对Chen混合方案进行改进。通过影响海表面温度的变化,混合层深度在气候系统中扮演着重要的角色。为了描述混合层深度的变化,KTN整体混合层方案早在上世纪六十年代被提出,并且被许多海洋环流模式所应用。但是,KTN模型在模拟热带太平洋混合层深度时存在较大的误差。部分原因是由于在KTN模型中,风搅拌引起的混合效应表征为2m_0u_*~3,而m_0的选取存在一定的不确定性。按照传统做法,m_0的取值为空间一致的常数,但这种假设不符合最近的观测研究结果。因此在本文的研究中,我们利用采用观测反演的方法,计算获得了时空变化的m_0,并将其应用于一个热带太平洋海洋环流模式中,评估时空变化的m_0对模式模拟结果的影响。结果表明,应用反演方法获得的m_0可以较大地提高模式对热带太平洋混合层深度的模拟。同时,模拟的热带太平洋浅层经向翻转流更强,造成赤道东太平洋存在更强的上升流。更强的上升流带来更多的次表层冷水,引起SST降低。本文进一步讨论了风应力与混合层深度变化的对应关系,对m_0的时空分布进行物理解释。在本论文的第叁部分中,我们对海洋模式中背景混合系数的表述进行优化,并利用海洋和气候模式研究其对热带太平洋海温场模拟的影响。用于刻画海洋内部垂向混合的背景混合系数,其取值通常采用10~(-5) m~2/s。然而在热带太平洋地区,近些年来的观测结果表明,背景混合系数应是10~(-6) m~2/s量级,远低于模式中的取值。虽然现阶段对热带地区弱背景混合系数的现象有了一定的认识,但如何将其应用于数值模拟中,以及量化其与模式误差的关系,一直是重要的研究课题。湍流微尺度观测资料匮乏,无法满足数值模拟对覆盖全海盆取值的要求。本研究采用Argo浮标资料,利用细尺度参数化方法,计算了热带太平洋背景混合系数的空间结构。并将其应用到海洋环流与气候模式中,结果表明“冷舌”与温跃层的模拟得到了很大的改善,可以有效减小25%的模式误差。这是由于背景混合系数的减小直接导致通过温跃层向海洋内区输送的热量减少。热量积累在混合层之下、温跃层之上,导致上层海洋层结降低,Ekman层厚度增加。引起赤道上升流减弱,垂向平流过程的冷却效应减弱,导致SST升高。温跃层内背景混合系数的减小直接导致次表层获得热量有所降低;同时赤道外的次表层降温可以通过副热带环流平流的作用输送到赤道区域,可以进一步加强次表层的降温过程。本文最后综合提出集以上参数化方案于一体的优化方案。该方案集合了KPP方案和Peters流剪切不稳定模型的优势,并利用细尺度参数化方法估算了背景混合系数。将其应用于海洋环流模式的实验表明,赤道上的“冷舌”误差减小了70%左右。该方案也可以方便地应用于其他海洋和气候模式中以有效减小模拟误差。因此,本研究对于认清海洋及气候模式误差产生机理、改进模式模拟和预报能力都具有重要科学意义和应用价值。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)》期刊2018-06-01)
季伟文,杨军[4](2017)在《太阳系外行星上的风生海洋环流》一文中研究指出近年来行星科学已成为一个热门的研究领域。最新的数据表明人们已发现了近3500颗太阳系外行星。一个关键的问题在于哪些类型的系外行星是具有潜在宜居性的。此前的各种工作主要集中在大气动运动及其对行星气候的影响。我们的工作将主要通过研究系外行星的海洋运动来提高之前的认识。作为研究的第一步,我们首先使用单层浅水海洋模型,研究了行星旋转速率,风应力强度,流体粘度,海洋深度,海洋盆地结构(纬向方向闭合或开放)和地表重力加速度如何影响系外行星风生海洋环流的形态和强度。我们的模拟表明,在封闭洋盆中,行星旋转速率及其经向的变化(即β效应)从根本上决定了环流的西向强化和整体形态,其他因素的变化主要在于增强或减弱环流。在流速较大时非线性平流的增强还会导致非稳定流场的出现。对于开放的海洋盆地(没有东西边界的情况,例如地球上的绕南极环流),海洋流场形态的主要特征是稳定的层流。在开放洋盆中,动量方程中的非线性平流项影响很小,并且数值解和解析解具有较好的一致性。当风场在经向变化显着并满足正压不稳定条件时,流场会变得不稳定,最终由层流演化为大尺度的波动。这项工作将提高我们对行星海洋动力过程的了解,并为研究存在海洋的系外行星的气候和宜居性提供重要的依据。(本文来源于《第34届中国气象学会年会 S26 青年论坛论文集》期刊2017-09-27)
刘春霞,赵中阔,毕雪岩,袁金南,温冠环[5](2017)在《海洋环流与海浪模式的发展及其应用》一文中研究指出通过对海洋环流模式、海浪模式、风暴潮模式研究现状和世界海洋强国当前运行业务模式系统的调研,发现无论是全球模式还是区域模式,海洋环流模式和海浪模式的分辨率越来越高,全球海洋模式空间分辨率小于10 km,达到涡可分辨程度,海浪模式水平和波谱空间的分辨率都在提高。通过调研,发现随着海洋各类观测资料的同化和数值模式分辨率的提高,近年来加强了远海、近海及海岸带各种物理过程精细化研究,海洋环流模式垂向采用混合坐标提升了模式对不同海域海洋内部物理过程的解释能力,海洋模式、海浪模式、风暴潮模式中无结构网格的应用提高了模式对近海浅水区和岸界地形描述的能力,加深对海岸带海洋物理过程的认识。文中提出海洋环流-海浪-潮汐耦合模式系统建立是近年来风暴潮模式发展的趋势,将来大气-海洋-海浪-潮汐模式的耦合可细化对海洋各种物理过程的解释,是业务模式系统发展的主要方向。(本文来源于《气象科技进展》期刊2017年04期)
武扬[6](2017)在《大尺度海洋环流对若干表面强迫变化的响应研究》一文中研究指出本文围绕天气系统对海洋环流的影响、考虑海洋表层流速对海气界面通量和海洋环流的长期影响以及南大洋能量循环对西风带变化的响应等关键科学问题,利用耦合海冰的高分辨率全球海洋模式MITgcm-ECCO2,通过一系列敏感性试验揭示大洋环流的响应特征和变异机理。通过对比大气强迫场中包含和不包含天气尺度大气活动的两个敏感性试验结果,研究天气尺度大气活动对海洋环流的影响。发现在海气界面通量计算中考虑天气尺度大气活动后使得海气通量显着增强,尤其在中高纬区域。海气通量的加强引起了一系列显着变化:风场输入到海洋中的能量和涡动能增加了约50%;副热带环流强度增强了约10-15%,亚极地环流强度增强的更为显着;天气尺度大气活动也使得北大西洋区域的深对流更活跃,进而使得北大西洋翻转环流(AMOC)的强度增强了约55%,以及海洋中经向热输送的最大值增加了几乎50%。上述结果表明天气尺度大气活动在驱动全球海洋环流和海洋经向热输送中起着重要作用,因此在以后的气候研究中应考虑天气尺度大气活动对海洋环流的影响。另一显着影响风场输入到海洋中能量的因素是:计算海表面风应力和浮力通量时考虑海洋表层流速和海表面大气风速的相对运动可以改变通量计算结果,即“相对风效应”。这一效应使得风场输入到海洋中的能量减弱,进而导致涡动能减弱。本文首次研究了“相对风效应”对全球海洋环流的长期影响。“相对风效应”使得海洋环流显着减弱,主要有:(1)全球积分的海洋涡动能(EKE)和平均动能(MKE)分别减弱了约27%和12.5%;(2)水平环流的强度减弱了 10-15%;(3)拉布拉多海区域深对流的强度减弱了约20%;(4)AMOC强度减弱了约12.6%;(5)海洋经向热输送的最大值减弱了 0.2 PW,进而导致北大西洋海表面温度降低以及表面热损失减弱等。敏感性试验的结果表明:在风应力的计算中包含海洋表层流的影响主导了上述变化。随后研究了南大洋能量循环对增强的西风带的响应。用1992和1998年的大气强迫驱动模式,其中1992年表现为弱西风带年,而1998年为强西风带年。增强的西风带使得南大洋中各种能量形式都有相应的增加,EKE增加了约30%,其次为MKE增加了 17.9%,扰动有效位能(EAPE)增加了 8.6%,平均有效位能(MAPE)增加了 6.5%。海洋中动能和有效位能产生率的增幅较为接近,EAPE(MKE)的产生率增长了 21%(26%)。各能量之间的转化率也显着增强,其中MKE和MAPE之间的转化率增强了 75%,MAPE和EAPE之间的转化率增强了 78%,表明西风带增强后南大洋能量转化的斜压路径整体都有所增强。南大洋各能量之间的转化率受大地形的显着影响,尤其是EKE和MKE之间的能量转化,在大地形附近能量从EKE转化到MKE,而在其他区域能量从MKE转化到EKE。西风带增强后,大地形附近各能量之间的转化率都有所增强,而从EAPE到EKE和从EKE到MKE的能量转化率增幅大于从MKE到MAPE和从MAPE到EAPE的转化率增幅。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01)
谢泽林[7](2017)在《MITgcm在普里兹湾以及全球海洋环流模拟中的应用》一文中研究指出南极第叁大冰架埃默里冰架位于东南极普里兹湾区域。由于气候条件的限制,通常在夏季开展普里兹湾水文观测,仅凭夏季的水文观测数据无法全面理解普里兹湾海洋-海冰-冰架构成的复杂系统。因此,需要通过数值模式理解普里兹湾区域的物理过程。本文利用涡分辨率海洋-海冰-冰架耦合区域模式,模拟普里兹湾区域海洋-海冰-冰架相互作用过程。耦合区域模式需要使用再分析资料作为大气强迫场驱动海洋,然而目前并没有针对普里兹湾区域的大气再分析资料与观测数据的对比研究,所以,在对普里兹湾进行模式模拟之前,对五套主流再分析资料与站点数据进行对比分析,选取一套适用于普里兹湾的大气强迫场。除此之外,由于海洋对大气变化会产生响应,选定一套再分析资料之后,将用来驱动全球海洋-海冰模式,分析风应力输入海洋中能量的气候变率特征。为了选取一套适用于普里兹湾的大气强迫场,对比五套再分析资料和来自英国南极局的站点数据。五套再分析资料分别为:欧洲中心再分析资料(ERA-I),日本25年再分析资料(JRA-25),日本55年再分析资料(JRA-55),美国国家环境预报中心再分析资料(CFSR)和美国国家航空航天局再分析资料(MERRA)。站点数据包括:两个人工观测站,Davis和Mawson;叁个自动气象站,AM02,AmeryG3和MtBrown。通过再分析资料与站点数据的风和温度对比,选定一套再分析资料之后,用于强迫普里兹湾区域模式以及全球海洋-海冰模式。普里兹湾区域模式和全球海洋-海冰模式使用的是麻省理工学院海洋环流模式(MITgcm)。站点观测和再分析资料的对比结果表明:再分析资料之间的风速存在较大差异;再分析资料使用的模式无法模拟出南极大陆沿岸真实的强气流;在五套再分析资料中,JRA-25更适用于普里兹湾区域模拟。利用JRA-25驱动普里兹湾区域模式,模拟结果表明:模式模拟的海冰和温盐与卫星观测以及水文观测基本一致。区域模式还模拟出了变性绕极深层水入侵大陆架的过程,并发现新的入侵路径,即普里兹湾东边界流。利用JRA-25驱动全球海洋-海冰模式,模拟结果表明:风应力输入到海洋中的能量会对大气扰动产生显着的响应。北大西洋涛动(NAO)正位相的年份风应力输入到海洋中能量的大值区北移且加强;南半球环状模(SAM)正位相年份输入到南大洋的能量大值区也南移并加强,且输入到南极大陆沿岸流中的能量也有显着增加。经验正交函数分解(EOF)分析结果表明:NAO主导了风应力输入到北大西洋区域的能量变化。而SAM解释了南大洋区域风应力输入能量的第一模态,第二、叁模态解释了受ENS0影响的情况。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2017-06-01)
杨广[8](2017)在《气候模式中北太平洋海洋环流经向输运对比研究》一文中研究指出本文首先利用气候态海洋资料(WOA13和Argo)温盐数据,通过地转流分析方法(P-vector),计算出北太平洋绝对地转流场,并对北太平洋基本环流结构进行描述分析。进一步,我们针对当前流行的耦合气候模式输出结果进行分析,探讨耦合气候模式中的北太平洋环流结构以及相应的海洋环流经向输运的模拟效果。海表面温度(SST)能够在一定程度上反应海洋环流的动力机制,我们为选择一套较精确的SST参考资料,利用大洋24航次的船载SST分别对微波遥感卫星TMISST和多源融合数据OSTIASST进行验证评估。结果发现OSTIASST与观测相比,误差远小于TMISST,所以本文最终选择OSTIASST作为模式中SST误差衡量标准。随后,我们定性比较了耦合气候模式和OSTIA数据集中的气候态SST分布。通过将WOA13和Argo资料(2004-2015)反演的绝对地转流与前人观测调查研究进行对比,得出在2000m以上的海洋中,Argo资料更能够反应北太平洋真实的平均环流结构。选用Argo资料反演的地转流作为参照,用来验证Sverdrup输运,结果表明Sverdrup输运只在北太平洋中东部适用。同样,本文分析了 CMIP5中8个气候中的地转流和Sverdrup经向输运,结果发现气候模式中的Sverdrup理论适用性同样较差。值得强调的是,气候模式中真实经向输运与Sverdrup对比发现大部分模式存在较大偏差,然而小部分低分辨率的模式反而误差较小。这说明大部分高分辨率模式中的真实流动不但受Sverdrup平衡理论等线性动力过程的影响,还受局地涡等非线性动力过程的影响,而低分辨率模式则无法模拟出非线性动力过程,使得模拟出的流场与Sverdrup理论更为接近。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-05-01)
许婷,曹永港[9](2017)在《南海海洋环流季节变化的数值模拟研究》一文中研究指出基于POM(Princeton Ocean Model)海洋模式,对南海不同深度环流的季节性变化进行了数值模拟研究。模拟结果表明:南海表层和上层环流受季风影响,在夏季西南季风驱动下,南海表层环流在南部呈现强反气旋式结构,在南海北部则是一个弱的气旋环流;在冬季东北季风驱动下,南海表层环流结构呈气旋式,并且明显加强了沿越南沿岸向南流动的西边界流;春季和秋季为南海季风的转换期,其对应的环流特征也处于冬季环流与夏季环流的过渡流型,流速与冬季和夏季相比较弱。南海200m层环流的季节变化与表层相似。在500与1 000m层,则出现许多处中尺度漩涡,流场也变得较为紊乱。(本文来源于《海岸工程》期刊2017年01期)
王辉赞,黎鑫,刘科峰,葛珊珊[10](2017)在《浅谈《海洋环流》课程教学内容优化设计》一文中研究指出《海洋环流》课程主要描述海水气候式平均运动状态,是目前国内外海洋科学领域较为普遍开设的课程。本文基于讲授海洋环流课程的经验与实践,论述了教学内容优化设计方面的思考,强调海洋环流教学内容需要与先期预修课程进行区别和衔接,增加教学内容编程实践和仿真模拟内容,着重提升学员综合素质能力。(本文来源于《教育教学论坛》期刊2017年08期)
海洋环流论文开题报告
(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:
依据Argo的海洋盐度观测及降水、蒸发、海面高度等数据分析了全球海洋表层盐度的平均态和低频变化特征及其与海洋环流和气候变化的关系,并结合前人成果对海洋盐度的研究进行了回顾和展望.蒸发减降水在最低阶上决定了海洋表层盐度的分布,海洋环流动力过程在大部分海域调整了海洋表层盐度的空间结构,并影响了海洋表层盐度的低频变率.全球变暖的情况下,海洋表层盐度表现为盐度高的地方会变得更高、盐度低的地方会变得更低,表征为整个水循环系统的加强.在最近20年全球变暖停滞期,海表盐度变化与全球变暖的趋势不同,更多地体现了对气候系统的年代际及多年代际振荡的响应,此阶段对应着Walker环流加强;西太平洋和东南印度洋海表盐度的反向变化揭示了跨海盆尺度海洋动力过程的重要性,海洋Rossby波和印尼贯穿流的共同作用使得东南印度洋海表盐度显着降低;在东南太平洋和北大西洋更多地体现了全球变暖下的海表盐度单调升高或降低的响应.期待未来的盐度卫星能够提供更高时空分辨率的盐度数据,这将和Argo观测一起,拓展我们在中尺度动力学、区域海洋学以及气候变化等方面的认知.
(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。
海洋环流论文参考文献
[1].李非栗.海洋翻转环流可能发生在格陵兰以东海域[N].中国矿业报.2019
[2].杜岩,张玉红,施建成.海洋表面盐度与海洋环流和气候变化的关系[J].中国科学:地球科学.2019
[3].朱聿超.海洋垂向混合参数化优化方案及对海洋环流和气候模式的改进[D].中国科学院大学(中国科学院海洋研究所).2018
[4].季伟文,杨军.太阳系外行星上的风生海洋环流[C].第34届中国气象学会年会S26青年论坛论文集.2017
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[6].武扬.大尺度海洋环流对若干表面强迫变化的响应研究[D].南京信息工程大学.2017
[7].谢泽林.MITgcm在普里兹湾以及全球海洋环流模拟中的应用[D].南京信息工程大学.2017
[8].杨广.气候模式中北太平洋海洋环流经向输运对比研究[D].浙江大学.2017
[9].许婷,曹永港.南海海洋环流季节变化的数值模拟研究[J].海岸工程.2017
[10].王辉赞,黎鑫,刘科峰,葛珊珊.浅谈《海洋环流》课程教学内容优化设计[J].教育教学论坛.2017