地形Rossby波的简单数值模拟研究【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）地形Rossby波的简单数值模拟研究专业：海洋技术28目录摘要IAbstractII1引言12材料与方法32.1Rossby波的基本特性32.1.1Beta-plane32.1.2行星波42.1.3地形波52.2本文研究内容73ROMS模式73.1模式概述73.2坐标系统123.2.1S坐标系123.2.2水平曲线坐标144数值模拟研究154.18模式配置154.1.1网格布置154.1.2时间步长154.1.3初始条件154.1.4地形参数154.1.5边界条件154.2模拟结果输出164.

2、2.1Beta-plane模拟164.2.2F-plane模拟215讨论与结论275.1结语275.2主要结论275.3研究展望276参考文献287外文翻译298中文原文419致谢572828摘要Rossby波在全球海洋动力过程的调整中起着关键作用,被视为海洋响应大尺度大气强迫的关键动力过程之一，它极大地影响着海洋对于大气的的作用以及其他天气的变化；Rossby波的能量能长时间地掌控海洋能量波普的分布。本文致力于Rossby波形成与传输机制的研究与模拟。总结了前人在浅水模式下的计算成果：（1）引入Beta-plan

3、e及f-plane的定义与推算；（2）从地球曲率和地形两个方面对波形成和传输进行了研究分析；（3）介绍了Rossby波浅水模式下的计算过程并得到结果行星波向西传播，地形波的传播方向为沿着水深增加方向向右。引入并介绍了ROMS模式：介绍了模式的一般演算特征，并提出Boussinesq和静力平衡两个近似假设；详细演算分析了控制方程和边界条件的各个参数的意义；对控制方程和边界条件在不同坐标下的转换有详细的分析。最后利用模式编程，分别在Beta-plane和f-plane下对Rossby波进行了完整的运动模拟，得到波的传播

4、过程图水位截面图和水域最终图，并结合浅水模式下研究成果进行了细致的分析。研究观察地形影响下的Rossby运动，得到结论：始终考虑水位沿y轴加深的地形，Beta-plane下，Rossby波向西传播，f-plane下Rossby的传播方向为沿着水深增加方向向右。关键词:地形Rossby波；ROMS模式；数值模拟28Abstract:RossbywavesplaysakeyroleinglobalMarinedynamicprocess，whichisconsideredasoneofkeydynamicprocess

5、forcedbylarge-scaleatmospheric.Rossbywavesgreatlyaffectsthefunctionthattheoceanactontheatmosphericandotherchangesintheweather.Rossbywavescancontrolthedistributionofoceanenergyinalongtime.ThispaperwillresearchtheformationandtransmissionmechanismoftheRossbywaves

6、，andsimulatetheprocessinthecomputer.ItSummarizedtheresultsthescholardidintheshallowwatermodel:（1）thispaperintroducesthedefinitionandcalculationoftheBeta-planeandf-plane;(2)itanalysesthegenerationandtransmissionundertheeffectofthecurvatureoftheearthandtheterrai

7、n;(3)itintroducestheprocessofcalculationintheshallowwatermodel,aswecangettheresultthattheplanetarywavesspreadtothewest,thetopographywavespropagateintheNorthernHemispherewiththeshallowersideontheirright.weuseROMStosimulatethewaves,thispaperincludetheintroductio

8、noftheROMS,themodeusetheBoussinesqapproximationandhydrostaticassumption,youcanseethedetailprocessoftheanalysisofthecontrolequationsandboundaryconditions;itshowsthetransformindiffer