【摘 要】
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该文首先从物质通量、动力学源汇及物质守恒等概念和理论出发,导出了积分和微分形式的海水基本守恒方程,然后系统地阐述了海水动力学方程,包括欧拉(Euler)、拉格朗日(Lagrang
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该文首先从物质通量、动力学源汇及物质守恒等概念和理论出发,导出了积分和微分形式的海水基本守恒方程,然后系统地阐述了海水动力学方程,包括欧拉(Euler)、拉格朗日(Lagrange)及不可压缩海水连续方程,海水动量方程,Boussinesq近似和静力平衡(hydrostatic)近似方程.在此基础上,利用海面和海底的运动学、动力学边界条件,导出了浅海正压垂直积分潮流模型方程,进而将其与垂直积分连续方程耦合,首次得出了潮流和潮波耦合模型方程,其中的波-流耦合项反映了潮流模型的浅水效应.为了衡量波-流耦合项的重要性,该文利用尺度分析法,定义了潮深比数α等无量纲参数,结合浅海海域特征深度、特征水平尺度、特征潮差、特征流速等特征值,得出了各无量纲参数的量级,结果表明水平湍流摩擦项量级最小,波-流耦合项与平流项、底摩擦及科氏项同量级,水面坡度项量级最大,为模型的主要强迫.由于波-流耦合模型方程既包含了平流项、湍流摩擦项等传统的非线性项,又包含了波-流耦合项这样的浅水效应非线性项,故很难进行解析求解,通常采用数值计算方法和技术,以获取潮位和潮流场的空间分布和时间变化规律.
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