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《大洋環(huán)流課件》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大洋環(huán)流和海氣相互作用的數(shù)值模擬前言!劉海龍(lhl@lasg.iap.ac.cn)!主講教師:張學洪(zxh@lasg.iap.ac.cn)俞永強(yyq@lasg.iap.ac.cn)周天軍(zhoutj@lasg.iap.ac.cn)劉海龍(lhl@lasg.iap.ac.cn)?大氣圈2-4周以上的長時間尺度變率都與下墊面的相互作用有關;15km,2.5m,4mm,30mm?海洋和大氣是地球系統(tǒng)中最為活躍、關系最為密切的兩個圈層;日、天氣、季節(jié)、季節(jié)內、年際、年代際動量、熱量、淡水、物質?圈層相互作用和學科交叉已成
2、為地球科學發(fā)展趨勢。什么是數(shù)值模擬?!數(shù)值模擬是針對所研究的復雜性科學問題,建立數(shù)學模型,利用高性能計算機進行大規(guī)??茖W計算的研究手段。數(shù)值模擬的出現(xiàn)使得大氣和海洋科學成為一門“可實驗”的科學。模式與觀測、理論的關系相互驗證核心終極目標相互補充!(FromStewart,2004)課程設計思路?解釋大洋環(huán)流和海氣相互作用的基本概念和理論?介紹模式設計的初步知識?分析氣候模擬的典型問題第一部分基礎知識第一章熱帶太平洋SST,赤道流系,溫躍層和海表高度第二章風生環(huán)流的Sverdrup理論第三章風應力,熱通量,淡水通量第
3、四章云對海氣相互作用的影響第五章中高緯度海氣相互作用第六章大洋熱鹽環(huán)流第二部分模式介紹第七章大洋環(huán)流模式設計初步第八章海洋模式中的參數(shù)化過程第九章海冰及其數(shù)值模擬第三部分典型問題模擬第十章ENSO的數(shù)值模擬第十一章印度尼西亞貫穿流的模擬第十二章全球變暖的事實、原因及其模擬?共40學時,13次課講義和課件?講義是我們自己撰寫,課件基本是根據(jù)講義準備。講義和課件都在不斷改進中,因此有些章節(jié)二者并不完全一致。?本學期將統(tǒng)一印刷講義,并免費提供給正式選課的同學(LASG科研經費),課件提供電子版。發(fā)現(xiàn)講義或可將中的問題請E
4、mail反饋給我們。?版權問題:各位在今后的研究中可能會用到本講義內容,請正確引用本講義,不要抄襲。三本有用的參考書1.Stewart,R.H.,2006:IntroductiontoPhysicalOceanography(http://oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_textbook/contents.html)2.Tomczak,M.,andJ.S.Godfrey,2001:RegionalOceanography:AnIntroduction(http://www.es.?inders.ed
5、u.au/~mattom/regoc/pdfversion.html)3.LICOM1.0參考手冊(LASG/IAPClimatesystemOceanModel)(http://www.lasg.ac.cn/upload?les/?le/licom_release.pdf)?期中考試(30%):筆試,大開卷?期末考試(70%):筆試,閉卷?參考材料:講義和課件本課程要求的基礎知識?動力氣象或物理海洋and?偏微分方程數(shù)值解QUIZ:地轉平衡,正壓和斜壓,熱成風,Rossby波,頻散和非頻散。研究生與本科課程的差異?優(yōu)點:
6、基礎知識與前沿科學問題結合緊密?缺點:系統(tǒng)性不強海洋和大氣的異同?控制方程都是N-S方程,但是密度、比熱、耗散系數(shù)等不一樣;?對于大尺度環(huán)流,都可以采用靜力近似,但是海洋采用Bossinique近似,大氣不用;?大氣考慮水汽方程,海洋考慮鹽度方程;?大氣動能主要來自下墊面加熱,海洋則主要來自風應力、潮汐、波浪等機械能輸入;?海水相變發(fā)生在海氣界面上,大氣水汽相變過程可以發(fā)生在任何地點。The!End!!of!Introduc;on!