海洋模式 边界条件
国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知-国海管字[2003]110号
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国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 国家海洋局关于印发《海域使用论证收费标准(试行)》的通知（2003年3月31日国海管字[2003]110号）沿海省、自治区、直辖市海洋厅（局）、海域使用论证资质单位、局属各单位：为了加强对海域使用论证工作的管理，规范海域使用论证执业市场秩序，保证海域使用论证质量，维护国家海洋权益和海域使用者的合法权益，根据《中华人民共和国海域使用管理法》，经与国家计委协商，我局拟定了《海域使用论证收费标准》，现下发试行。
各有关单位在试行《海域使用论证收费标准》的工作中，请及时将有关意见反馈给我局。
海域使用论证收费标准(试行)1、总则1.1 本标准是《中华人民共和国海域使用管理法》配套制度之一。
1.2 《海域使用论证收费标准》的项目根据《海域使用论证大纲》的要求设立。
海域使用论证收费系指论证方根据委托方的委托，进行资料收集、现场踏勘、大纲编制、测绘、勘探、取样、试验、测试、检测、模拟计算及编写报告等收取的费用。
1.3 海域使用论证收费计算公式为：海域使用论证总费用=调查项目总费用+数值计算费用+报告编写费用；调查项目总费用=各单项调查费用总和；单项调查收费=野外调查（或取样）费+测试分析费；各单项调查、分析、计算费=收费基价×附加调整系数。
1.4 以下各项费用未列入本标准收费项目，应由委托方负责支付。
具体经费额度由委托方和论证方根据各分项目的市场价格协商确定。
包括项目如下：1.4.1 勘察队伍调遣费：包括仪器设备运输费、装卸费及人员差旅费等；1.4.2 临时基础设施及现场准备费：勘测现场的搭建路桥、清除障碍、接通电源、水源等临时生产和生活设施费，与勘测有关的青苗补偿费、海上养殖赔偿费和土地占用费等；1.4.3 测量标志材料费：包括原材料费、加工费及运杂费等；1.4 4 冬季作业的取暖设施及燃料费；1.4.5 租船费及其它设施的租用费；1.4.6 专家评审会议费用。
海洋工程的环评解读
"十五"期间正在开展海水直接提取钾盐产业化技 术、气 态膜法海水卤水提取溴素及有关深加工技术的研究与开 发。 利用海水淡化、海水冷却排放的浓缩海水，开展 海水化学资源综合利用，形成海水淡化 、海水冷却和 海水化学资源综合利用产业链，是实现资源综合利用和 社会可持续发展的根本 体现。 海水资源开发利用，是 实现沿海地区水资源可持续利用的发展方向
海水综合利用工程
海水脱硫工程seawater desulfurization engineering
利用天然海水脱除烟气中二氧化硫的海水利用的新建、扩建、 改建工程。
大生活用海水工程domestic seawater engineering
将海水作为生活杂用水的海水直接利用的新建、扩建、改建 工程。
海水直接利用，是直接替代淡水、解决沿海地区淡水 资源紧缺的重要措施 海水直接利用技术，是以海水直 接代替淡水作为工业用水和生活用水等相关技术的总 称。 包括海水冷却、海水脱硫、海水回注采油、海水冲厕 和海水冲灰、洗涤、消防、制冰、印 染等。 海水直流 冷却技术已有近百年的发展历史，有关防腐和防海洋 生物附着技术已基本成熟 。目前我国海水冷却水用量 每年不超过141亿立方米，而日本每年约为3000亿立方 米，美国 每年约为1000亿立方米，差距很大。
海洋工程/海水综合利用工程 环境影响评价
简介：海水综合利用工程
海水综合利用工程seawater multi—purpose utilization engineering: 将海水水体作为 资源以各种方式进行有效利用的新建、扩建、 改建工程。
物理海洋学复习提纲
物理海洋学复习提纲物理海洋学复习提纲1、海洋学的学科体系是怎样的？什么是物理海洋学，它的研究对象与⽅法是什么？●海洋学：是研究海洋的⾃然现象、性质及其变化规律，以及开发利⽤海洋的知识体系。
是地球科学和地理学中的⾃然地理学的组成部分。
【基础学科】物理海洋学、海洋化学、海洋地质学、海洋⽣物学【边缘学科】海洋环境学、海洋⽓象学、航海海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、区域海洋学、海洋⼯程、海岸⼯程、海港⼯程、围海⼯程、深海采矿⼯程、海⽔养殖、海⽔淡化⼯程、海⽔综合利⽤⼯程、海洋能开发⼯程、海洋⽔下⼯程、海洋空间开发⼯程、海洋⽯油和天然⽓开采⼯程●物理海洋学：运⽤物理学的观点和⽅法，研究海洋中的⼒场、热盐结构、以及相关的各种机械运动的时空变化，并研究海洋中的物质、动量和能量的交换和转换的学科。
●物理海洋学所研究的对象，是⼈类和其他⽣物赖以⽣存和⽣活的海洋中的物理环境。
这种环境中的物理过程，与地球上的⽓候和天⽓的形成和变化、海洋⽣物的⽣存和⽣活、海洋中物质和热量的输送、海岸和海底的侵蚀和变化，以及海洋的交通运输和军事活动等，都有密切的关系。
●研究⽅法：观测与调查（现场和室内试验）: 卫星遥感、航拍，海洋调查船, 锚系、浮标，采样，样品分析，⽔槽试验，数值实验理论化知识体系的建⽴: 从铅笔/纸张到超级计算机；从数据分析到理论; 从理论到模型2、海⾥相当于多少公⾥？纬度中1分相当于多少海⾥？表⽰航⾏速度经常有单位“节”，⼀节相当于多少m/s？地球的⾃转⾓速度是多少？●1海⾥=1.852km；纬度中1分相当于1海⾥、纬度中1度相当于60海⾥，约111km；●1节（kt）=1海⾥/⼩时=1.852km/h（约等于0.5m/s）；●地球⾃转的⾓速度ω=2π/(24x3600s)=7.27x10^-5 rad/s3、世界海洋中根据其空间尺⼨如何分类？什么是边缘海？什么是陆架浅海？●洋(Ocean)、海(Sea):边缘海，陆架浅海、海湾(Bay，Gulf，Embayment)、海峡(Strait, Gullet)、峡湾(Fjord)、潮汐汊道(Tidal inlet)、河⼝(Estury)、潮滩(Tidal flat)、沙滩(Sand beach)●位于⼤陆边缘，以岛屿、群岛或半岛与⼤洋分隔，仅以海峡或⽔道与⼤洋相连的海域。
数值模拟及数值试验-华东师范大学数学系
ADI 方法数值离散海洋原始方程组并在理想湖泊风生环流中的应用数学系 薛鹏飞 B00111624 指导导师：朱建荣摘要：随着海洋科学的发展，对海洋现象的研究越来越倚重于定量和预测。
计算机速度，容量和计算方法的飞速发展，使得海洋数值模式的应用越来越广泛，海洋数值模式在定量和预测海洋动力过程的研究和应用中已起着不可替代的作用。
本文首先应用ADI 方法对海洋原始方程组数值离散，再在理想湖泊的假设前提下，结合物理海洋学，有限差分法，利用MATLAB 数学软件，进行三维数值模拟，以期对海洋数值模式做出最基础的实现，并从动力机制上分析，验证其模拟结果的近似准确性。
Abstract: With the scientific development of ocean, the study on marine phenomenon relies on more and more the ration and predicts. The development at full speed of capacity and computing technology and the speed of the computer, making the application of the marine numerical model more and more extensive, and marine numerical model with predict marine power research of course and already play an irreplaceable role of using in ration. This text use ADI to dispersed equation group at first, on the premise of assumption of the ideal lake, combining physical oceangraphy, finite difference , MATLAB ,carry on three dimension numerical simulation, expect to make the most basic realization to the marine numerical model, analyse , prove its simulation accuracy of result from motive force mechanism关键词：海洋控制方程组，f 平面近似，三维数值模拟，理想湖泊，半动量格式，ADI 方法，MATLABKey words:Control the equation group in the ocean , f-level approximate , three dimension value simulation, ideal lake, half a momentum form , ADI method , MATLAB一、海洋运动控制方程组海洋运动可以通过求解一组数学方程来描写。
《海洋数值模拟》课程实习的设置研究
【 关键词 】 海洋数值模拟 ； 课程 实习； 教学实践
《 海洋数值模拟》 课程 实习内容设置的必要性 物理海洋现象的认识以及在今后的模式应用都 非常重要。 该 １５层海 洋模式将海洋在 垂直方 向上分为 两层 ， ． 即混 合层和 深 《 海洋数值模拟》 是海洋科学 专业重要 的专业方 向课 程， 其内容 主 要专注于海 洋数值模拟的基础理论、 基本方 法、 实施过程及结 果校验 四 层。物理海洋学的调查证实 ， 海水 的运 动和海洋 要素的变 化主要 存在 个方面。该课程的教学 目的主要是使学 生学会根据海洋数值模拟 的具 于混合层 ， 深层则相对静止和变化较小 ， 海洋中重要的 波动也 主要存在 体需要 ， 建立控 制方程及边 界条件 ， 选取 合适的相 关参数 ， 方程 及边 于混合层 。因此 ， 对 可以通过 两维的 混合 层模拟再 现风生海 流及海 洋中
一
、
界条件进 行离散化处理 ， 编程实施 ， 、 改模式 ， 调试 修 并对模拟结 果进 行 重要的波动现象。 该模 式叠加 了边界条件的控制 方程如下 ， 只考虑 混合层 的厚 度以 检验与分析。同时 ， 该课程还 要介绍海流 、 海浪 、 暴潮 等常用海 洋数 风 值模式的历史演进 、 现状 及未来的发 展方 向。学 生对该课 程的学 习不 及混合层垂直平均的经向、 纬向速度 。模式的空间差分格式取 Ｃ网格 ， 光要注重于其基本理论 及方法的 掌握 ， 更重要 的是要在该 课程附设 的 混合层厚度、 向速度及纬向速度空间网格相互交错 ， 经 在总 网格点有限 该 实习中通过上手实践对海 洋数值模拟 有直观 的认 识和熟 练的掌 握 ， 在 的情况下得到更 高的空 间分 辨率。时间差分 格式取蛙 跳格式 ， 格式 以后的工作和研究中能够触类旁 通 ， 使用数值模 式解决 海洋业务 及科 具有较好的积 分稳定度和较高的数值 求解精 度。模 式的初始条件取速 研方面的问题。因此 ， 程实习 内容的设置对 于学 生完整地学 习该 度为零 ， 该课 混合层厚度 为 １０米。外部 强迫为 １ 的气候态风应力 。研 ０ ２月 课程 内容 ， 以及加深掌握的程度非常重要。
POM模式中文手册及讲解
一、基本方程组
1
在浅海中，由于水平粘性项的重要性不如底摩擦，因此有时忽略此项，或取一个比较任 意的 A 值；但是这一项对数值计算的稳定性起到有利的作用。
在边缘海，由于潮汐主要是大洋潮波传入引起的，引潮力的作用相对很小，因此在做边 缘海的数值模拟时一般不考虑引潮力的作用。
二、初始条件与边界条件
2
三、差分方程格式（ADI）
1、网格设置 空间差分网格采用 C 网格，即 ζ 、h 位于网格线交叉点上；U 位于 x 方向网格线上，
并在相邻的 ζ 之间；V 位于 y 方向网格线上，并在相邻的 ζ 之间。两个同类型的相邻点之 间的距离为 ΔS 。
在 σ 坐标系中，垂向速度 ω 定义为速度矢量在海面法线方向的分量，这里所说的海面 是指在 σ 坐标系中的海面。σ 坐标系中的垂向速度 ω 与 z 坐标系中的垂向速度 w 转换关 系如下：
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3、POM 模式的垂向积分方程（外模式）
POM 模式的基本方程中，包括快速移动的外重力波和慢速移动的内重力波。从节约机 时的角度考虑，可以将外部模态(垂向积分的方程)从内部模态(有垂向结构的方程)中分离出 来，这种技术被称为“模态分离”(Simons，1974；Madala andPiacsek，1977)，它的主要 优点是以最小的机时代价，来计算自由海面的起伏。
和 Yamada,1974,1982) 合作完成并移植到本模式中，通常称为 Mellor-Yamada 模型。 虽然湍流闭合模型能够很好地模拟混合层的动力性质，但是由它计算所得到的混合层厚 度较浅，这主要是由于风场在空间和时间上过度平滑造成的。 11) σ 坐标系对于处理显著的地形变化是非常必要的，比如河口和陆架斜坡等。 12) 湍流闭合模型与 σ 坐标的完美结合，能够使本模式比较理想地模拟出底边界层和上边 界层，这对研究浅水运动和由潮驱动的河口动力学过程而言是很重要的，另外，底边界 层模拟成功与否，对深水形成过程的研究和海盆斜压性的维持也是很重要的。
第六讲大洋环流理论
使用滑动条件
I [1 ex / 2M
(cos 3x
2 M
1 sim 3x )]
3 2 M
v 2 I ex/ 2M (cos 3x 1 sim 3x )
3 M
2 M 3 2 M
2 I ex/ 2M sim( 3x )
3
2 M
2 M
Munk解和观测的对比
• Munk解不仅可以 得到西边界流，还 可以解出回流区
• 考虑上下面摩擦作用，积分Sverdrup关系
0v d0 fz w to w p bo k t ˆ t o tm o p bo tt cu k r l
• 假定垂直流速为0，忽略底摩擦的作用
VS
0Hvdz curl0
Sverdrup平衡给出了经向流速和风应力的
Ekman层运动方程
• 达到定常状态，只有科氏力和垂直湍摩擦 力平衡
风应力
垂直湍粘 性系数
Ekman流的垂直结构特征
• Ekman螺旋
• 海洋表层的流动 都基本符合 Ekman流特点， 在北半球，流动 偏向风的右方， 在南半球，流动 偏向风的左方。
Ekman层和Ekman层深度
• 风对海洋的直接作用只在Ekman层， Ekman层的深度表示如下（此时流动和海 表流速方向相反）：
C(y)需要其他的边界条件确定
无滑动条件，则x=0处v=0
[1 ex / 2M (cos 3x 1 sim 3x )] 2 M 3 2 M
v 2 I ex / 2M sim( 3x )
3 M
2 M
I ex / 2M [cos( 3x ) 1 sim( 3x Nhomakorabea]M
2 M 3 2 M
温跃层环流理论发展
物理海洋学中的海洋环流研究进展
物理海洋学中的海洋环流研究进展物理海洋学是研究海洋中的物理现象和过程的学科，其中海洋环流是物理海洋学的重要组成部分。
海洋环流是指海洋中水体的运动模式和方向分布，对海洋的热传递、盐分输送和生态系统起着关键作用。
本文将介绍物理海洋学中海洋环流的基本原理、研究方法和近期的研究进展。
一、基本原理海洋环流的形成与气候系统、地球自转和陆地形状等因素密切相关。
海洋环流可以分为大尺度环流和小尺度环流两类。
大尺度环流是指全球范围内的大规模循环运动，包括大洋环流和大陆边界环流；小尺度环流是指局部范围内的小尺度湍流运动，包括涡旋、旋涡和湍流等。
二、研究方法物理海洋学中对海洋环流的研究方法主要包括观测和模拟两种。
观测是通过海洋观测平台（如浮标、船只、卫星等）获取海洋环流数据，进而分析海洋运动规律和相互作用。
模拟是利用数学和物理模型对海洋环流进行数值模拟，以揭示和预测海洋环流的演变和变化。
三、研究进展近年来，物理海洋学领域对海洋环流进行了广泛深入的研究，取得了许多重要的进展。
1. 大尺度环流研究进展大尺度环流研究的重点是大洋环流和大陆边界环流。
研究发现，大洋环流受到海洋深层运动和表层风力驱动的影响，受到地球自转和地球形状的约束。
同时，大洋环流还与全球气候系统、地球热量分布和冰川运动等因素相互作用。
大陆边界环流则主要受到陆地形状、海陆边界条件和季风气候等因素的影响。
2. 小尺度环流研究进展小尺度环流研究的重点是局部范围内的涡旋、旋涡和湍流等运动模式。
研究发现，这些小尺度环流对海洋能量传递、物质输送和生态系统的发展具有重要影响。
近年来，随着观测技术和模拟方法的进步，对小尺度环流的观测和分析能力有了显著提高，对小尺度环流的机制和作用有了更深入的认识。
3. 气候变化与海洋环流研究进展气候变化是当前物理海洋学研究的前沿领域之一。
研究发现，全球气候变暖导致海洋环流发生变化，进而影响全球气候和海洋生态系统。
特别是赤道东太平洋和赤道西太平洋的热带海洋环流对全球气候变化具有重要影响。
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海洋模式边界条件
海洋模式
海洋模式是一种用于模拟海洋动力学和海洋物理学的计算机模型。
它可以帮助科学家们了解海洋的运动、温度、盐度和化学成分等方面的变化，从而更好地预测气候变化、海洋污染和自然灾害等问题。
边界条件
在数值模拟中，边界条件是指在计算区域内部设置的边界上所施加的限制条件。
这些限制条件可以是物理量（如速度、温度、盐度等）或边界形状（如固体边界）等方面的限制。
在海洋模式中，设置适当的边界条件对于准确地模拟海洋动力学非常重要。
下面将详细介绍海洋模式中常见的一些边界条件。
1. 固体壁面
固体壁面是指在计算区域内设置的不可穿透的边界。
在海洋模式中，通常会将大陆或岛屿作为固体壁面来进行计算。
对于固体壁面，通常需要施加无滑移和无通量条件。
无滑移条件要求流体与固体表面处速度为零，而无通量条件则要求流体与固体表面处的质量通量为零。
2. 自由表面
自由表面是指海洋和大气之间的交界面。
在海洋模式中，自由表面通常采用自由液面近似来处理。
在自由液面近似中，假设海水表面的高度是一个自由变量，可以通过计算得到。
对于自由表面，需要施加无应力和无通量条件。
无应力条件要求流体与自由表面处的切向应力为零，而无通量条件则要求质量通量为零。
3. 开放边界
开放边界是指海洋与外部环境之间的交界面。
在海洋模式中，开放边界可以是陆地边界（如河口、湾口等）或者海洋边界（如大洋、海峡等）。
对于开放边界，需要施加入流和出流条件。
入流条件要求外部环境向计算区域内注入一定的物理量（如盐度、温度等），而出流条件则要求计算区域内的物理量能够顺利地排出到外部环境中。
4. 周期性边界
周期性边界是指计算区域内某些方向上相邻两个边界之间存在周期性对应关系。
在海洋模式中，通常会将计算区域设置为一个正方体或长方体，而周期性边界则可以在其中的某些方向上进行设置。
对于周期性边界，需要施加周期性条件。
周期性条件要求相邻两个边界上的物理量具有相同的值和梯度。
总结
以上是海洋模式中常见的一些边界条件。
这些边界条件可以帮助科学家们更好地模拟海洋动力学和海洋物理学，从而提高气候预测、海洋污染和自然灾害等问题的预测准确度。