海洋生态系统动力学模型参数反演研究及其应用

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1、戀柳寧考ＯＣＥＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＩＮＡ博±学位论文ＤＯＣＴＯＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ论文题目；；１Ｉ毛生查奉缔驾力学璋聖参备反驾Ｉ开驾些鲁应用Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｓｔｕｄａｎｄａｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆａｒａｍｅｔｅｒｓｙｐｐ英文题目ｉｎａｄｙｎａｍｉｃａｌｍａｒｉｎｅｅｃＱ巧ｓｔｅｊｎｍｏｄｅｌ—…一申友利作者：指导教师：写感單莖璧？学术学位学位类别；物理巧洋学专业名称；：海动力学硏究方向诸－’甘厂广祐２０１５０

2、６０６日年月谨此论文献给我的领导、老师和亲朋好友申友利海洋生态系统动力学模型参数反演研究及其应用学位论文答辩日期：—指导教师签字；浸４卖答辩委员会成员签字：／Ｊｊ寺鄭独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的。，研究成果据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注＝如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡

3、献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；＼矣齐签字日期；年／月ｙ日＾；］学位论文版板使用授枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留レ、使用学位论文的规定，并同意ッ下事项；１、学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。２、学校可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ＂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学中＂国学术期刊（光盘版）电子杂志社用于出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，授权中国科学技术

4、信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字ｆ友利；９！签字曰期；＞文年／月Ｉ曰签字曰期：足年＾月／曰海洋生态系统动力学模型参数反演研究及其应用摘要。海洋生态系统有两个重要的基本特征，即非线性和层次性非线性导致海洋生态系统动力学模型中的生态参数之间存在较高的相关性，从而导致模型的模拟结果存在较大误差问题是一个非。海洋生态系统动力学模型中的生态参数的取值此一常重要并且始终没有得到根本解决的问题，基于，寻求种解决生态参数取值

5、问题的方法就显得尤为重要。一本文首先在个基于氮限制的ＮＰＺＤ海洋生态系统动力学模型的基础上，利用伴随同化方法，通过同化海洋表层的叶绿素ａ数据来反演该模型中的生态参数，这五个重点区域。在全球海洋中选出五个重要的区域作为我们重点研究区域的位置大体上是在远离陆地的温带区域，送种区域的选择既避开了近岸海域的观测数据误差较大和海洋生态系统的模拟结果不准确的局限，又避免了在赤道地区和南极绕极流等地的铁限制条件等不符合该模型的建模初衷和生态参数的季节一变化不明显等因素（７２），无论是代价函数还是。同化后的每个过程共

6、个过程观测模拟的绝均差都有很大程度的下降，由此说明该模型对生态参数反演的有效－性和在五个重点研究海域进行生志系统模拟的适用性。而本文采用的生态参数的时空分布较Ｗ往单纯采用时间分布或者空间分布对模型的模拟结果而言又得到一。了极大提高，可Ｗ预见生态参数的时空分布是个重要的发展趋势从单个重点：关注区域来看，生态参数的时空分布可Ｗ分为两组Ｇｍ和Ｄｐ的变化趋势比较一一一组ｅ致可Ｗ分为，另外的Ｈ个生态参数Ｖｍ、Ｄｐ和变化趋势致性较好分一组，这种趋势符合海洋成另外，并且送两组生态参数的时空变化趋势截然相反生态系统的内部调节

7、机制，也间接的说明了该模型建模的准确性。而从生态参数一一致在五个不同关键区域的分布来看，生态参数在同绅度的海区变化比较，而关于赤道对称的海区变化则截然相反，这种按照韩度分布的情形也符合客观实际，因为温度、光照及叶绿素的分布基本是按照绅度来分布的。Ｉ论文的后半部分对ＮＰＺＤ模型方程进行了改进，使其只含有物理变化，这种简化可Ｗ使得我们在研究污染物输运过程中对模型的初始场和源汇项反演时尽量不会受到模型中其他参数的影响－。针对潮海蓬莱１９３溢油事故，我们假定潮海中部某个区域突发污染一突发污染状况可认为在很短时间内

8、完成的也，度，一段时间可认为是污染会持续很长。为了研究Ｗ上两种污染情形对潮海造成的环境影响，分别在污染物的模巧过程中设计了反演模型的初始场和点源的理想实验。实验结果表明，该污染物伴随同化模型能够