赤潮的危害已引起人們廣泛重視,它不僅威脅著海洋生物的生存,危害海洋生態(tài)環(huán)境,而且還會給人類健康和生命安全帶來威脅。通過對赤潮的形成因素和分類等的研究,探討赤潮的發(fā)生規(guī)律,特別是通過對赤潮的數(shù)值模擬,及時準確的對其做出預報,對于掌握赤潮的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,減少災害有著重要意義。 本文從N-S方程出發(fā),系統(tǒng)的推導了不可壓縮流體積深二維淺水環(huán)流方程,并把它作為建立二維水動力數(shù)學模型的基本控制方程;推導了平面二維擴散方程。用ADI的方法對不可壓縮流體積深二維淺水環(huán)流方程離散和求解,建立水動力數(shù)學模型。用迎風格式對平面二維擴散方程離散。通過水動力學和赤潮生物動力學相結合的方法,建立了一個赤潮生態(tài)數(shù)學模型。 本文首先將二維水動力數(shù)學模型應用于渤海及黃海北部海區(qū),模擬了該范圍內的潮流場并獲得計算渤海潮流場時所需的水邊界條件。然后將二維赤潮生態(tài)數(shù)學模型應用于渤海,針對渤海海域2004年6月11-16日發(fā)生的棕囊藻赤潮進行了數(shù)值計算。 從天津市氣象科學研究所搜集了EOS/MODIS衛(wèi)星拍攝的2004年6月份的渤海海區(qū)衛(wèi)星遙感圖像,并對圖像進行了處理,提取出海水中的赤潮信息,并計算出赤潮面積,使其與模型計算出的赤潮面積進行對比驗證。 通過赤潮生態(tài)數(shù)學模型的模擬計算,得到了赤潮藻類密度與營養(yǎng)物質濃度,模擬了赤潮的生消過程。模型的建立不僅有利于赤潮發(fā)生機理的研究,而且為渤海地區(qū)的赤潮預報提供了科學依據(jù)。
【學位單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

天津大學碩士學位論文 第三章 水動力水學模型及赤潮生態(tài)數(shù)學模型如果用上述算法，很有可能出現(xiàn)誤差。所以建議針對更多的個例進行進一究，并考慮赤潮發(fā)生時多因子的影響，從而得到適用于不同海區(qū)、不同赤引發(fā)的赤潮 EOS/MODIS 遙感信息提取模式，再結合常規(guī)監(jiān)測獲取的諸如度、PH 值、葉綠素α濃度、溶解氧、無機氮等信息進行綜合分析。

－32004年6月10日MODIS渤海赤潮遙感圖

算的實測資料有限，以及計算中參數(shù)的概化與近似帶來無可避免的誤差，使得計算結果與實際有所偏差，但模型計算所得的潮流場及潮位過程與實際情況的符合程度都比較令人滿意，可以作為進一步計算赤潮模型的基礎。4.5 二維赤潮生態(tài)數(shù)學模型在渤海的應用據(jù)報道，2004 年 6 月 11 日，渤海海域出現(xiàn)棕囊藻赤潮，范圍如圖 4－14 所示，16 日赤潮消失。因此，模型對該個例進行模擬驗證。棕囊藻隸屬定鞭藻綱，為廣溫廣鹽性藻類，對環(huán)境有出色的適應能力。在世界各地的海洋中，棕囊藻赤潮一般于春季爆發(fā)[54]。從專業(yè)角度講，一升海水中的棕囊藻密度要達到 1×107 個，才能稱為赤潮。
【引證文獻】

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1 張艷霞;污染物對大連灣海域的累積環(huán)境影響研究[D];大連理工大學;2011年

本文編號：2858334