辽东湾冬季流冰漂移预报的研究

【摘要】： 辽东湾冬季有冰海区是我国重要的石油开发区,该海域的海冰灾害事件日益频繁。在油气开发中,海冰是影响冰区船舶运输、钻采施工、生产作业的重要海洋环境条件。对辽东湾海冰进行数值模拟和预测,是减少海冰灾害的有效途径。 本文海冰漂移模型是以二维浅水环流方程为基本控制方程,对漂移海冰的数值模拟采用的是拉格朗日坐标系下的随机走动法计算出流冰的漂移轨迹,即通过Langevin方程追踪质点求得流冰的漂移轨迹。在对辽东湾区域性漂移海冰的数值模拟中,本文考虑了渤海潮汐和风应力的影响,并对海冰漂移的动力要素如风和流拖曳力、海冰内力进行了讨论和分析。 利用上述的基本原理和方法,在对辽东湾海域的水文地质资料进行较全面的收集和整理的基础上,建立了辽东湾海域水动力数学模型,运用显隐格式交替使用的有限差分格式,对辽东湾海域内的潮流场进行数值计算和模拟;结合海冰的动量方程和连续方程,建立了辽东湾冰区的流冰漂移模型;利用潮流场数值计算结果,对辽东湾的海冰漂移进行了数值预报,并与实测的潮流场和海冰漂移数据进行了对比分析。结果表明,本文所建立的辽东湾海域潮流场和流冰漂移模型是正确的、可靠的,可用于工程实际。