浙江近海潮能通量与耗散的数值研究

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浙江省地处我国东南沿海,东临广阔的西北太平洋,是我国海洋资源最丰富的省份之一,充分利用其所具有的海洋资源对加快浙江省海洋经济的发展具有重要意义。受季风气候和日、月引潮力的影响,浙江沿海风大浪高,潮强流急,蕴含着大量的海洋能资源,为了更好的开发和利用海洋能资源,有必要对浙江近海的潮能分布特征和传播规律进行研究。潮能通量是指自海面至海底单位宽度断面单位时间所通过的潮能。潮能通量和耗散一直是动力沉积、水交换能力和潮能开发利用研究中令人关注的问题。对浙江近海的潮能通量和耗散进行研究,不仅有利于对该区域潮能分布规律的认识,而且还为潮能的开发利用提供理论支持。  本文基于POM海洋数值模式(Princeton Ocean Model),根据实际岸线和水深,建立了浙江近海潮汐潮流数值模型,计算海域26°~32.5°N,119.5°~124.5°E,模式采用正交矩形网格,分辨率为1′,模拟了 M2、S2、K1、O1、N2、K2、P1、Q1八个分潮,利用均匀分布于浙江近海的16个验潮站资料对模拟结果进行验证,四个主要分潮 M2,S2,K1,O1的振幅绝均差和迟角绝均差分别为3.56cm和4.84°,2.74cm和6.03°,2.28cm和4.38°,2.86cm和3.9°,模拟结果与实测结果拟合较好。基于数值模拟结果,给出了浙江近海的潮汐、潮流分布特征,计算了浙江近海的潮能通量及耗散。结果表明:浙江近海的潮波以半日分潮为主,潮流以顺时针旋转为主;在深水海域动能通量比势能通量小2个数量级,在计算浅水海域的潮能通量时,动能通量不能忽略;潮能通量随时间的变化有一定的周期性,一个月内出现两次最大值和最小值;受潮波传播和水深的影响,近岸的潮能通量明显小于外海;潮能主要耗散在近岸浅水海域,在近岸的海湾和狭窄的水道内随时间变化幅度较大。
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