潮波运动是地球流体动力过程的重要组成部分,不仅对塑造全球海洋的地形、海岸线产生影响,而且影响着人类在海岸、海上的活动,尤其在近海环境研究与污染治理、航运交通、军事活动等方面。因此,研究全球海洋潮波的运动规律具有重要的理论和现实意义。基于全球离散格网的海洋数值模型能够实现对全球海洋潮汐的复演与预测,还能够对主要分潮波在全球大洋中的分布以及运动规律进行分析,揭示全球潮汐在海洋动力过程中所起的作用。本文研究基于全球离散格网的全球潮波潮波动力过程数值模拟的模型与方法,主要研究结论如下:(1)基于地球海洋潮汐动力学基本理论,阐述地球表面海洋潮汐产生的具体原因,分析全球离散格网的生成方法,探讨构建基于全球离散格网的海洋潮波运动数值模型的可行性。(2)针对传统经纬格网上数值模型产生的极点问题,分析现有球面离散格网以及相应的数值生成方法,探讨了各种球面离散格网的优缺点,提出了基于立方体表面的球面四边形格网的全球离散格网模型。(3)在全球离散格网模型基础上,提出了多种球面四边形格网的生成算法:Laplace光滑法、等角球心投影法、保角映射法,并对生成格网的质量进行比较与评估。(4)基于块结构球面四边形格网模型,对潮波方程组中主要微分算子的离散格式进行分析与测试,提出一种适用于任意四边形格网的有限体积求解方法。(5)针对传统经纬坐标系中两极高纬度区域的格网单元扭曲变形较大的问题,提出了两种坐标变换方法:球极投影坐标变换的方法、旋转经纬度坐标的方法。实验与分析表明,应用旋转经纬坐标变换与球极投影坐标变换的近似计算结果精度基本一致。(6)基于垂向平均的二维潮波动力方程组,顾及主要分潮的引潮势,构建了球面四边形格网上的全球大洋潮波数值模型。该模型简洁高效,能够保持流体总质量的守恒。将模拟结果与NA099b模型、HAMTIDE模型、K-P模型、FVCOM模型进行对比,表明该模型能够比较准确地反映几个主要分潮在全球大洋的空间分布特征。