基于伴随同化方法的Ekman模型垂向涡动黏性系数时间变化研究

• 作者: 张继才 易家成 高艳秋
• 来源期刊: 海洋科学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 参数反演 Ekman模型 伴随同化 涡动黏性
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 71-82
• 页数: 12页
• 分类号: P731.2
• 字数: 5480字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11759/hykx20180408002

摘要

为了得到一种有效的计算海水涡动黏性的途径,本文基于伴随同化方法,研究了Ekman模型中垂向涡动黏性系数(vertical eddy viscosity coefficient,VEVC)的时间变化.本文推导了时间变化VEVC的优化关系式,并利用理想实验对三个影响因素进行了探究,包括优化算法、初始猜测、观测深度,其主要结论是:(1)梯度下降法的优化效果优于共轭梯度法和有限记忆BFGS(limited-memory Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno)法;(2)初始猜测值与实际值接近时,收敛速度更快,反演误差更小;(3)反演结果对表层和次表层的流速更为敏感.本文从百慕大试验站锚泊系统(Bermuda Testbed Mooring,BTM)的数据中提取了Ekman流速,并反演了VEVC的时间变化,实际实验结果表明:(1)对于实测数据而言,仍是梯度下降法优化效果最好;(2)将VEVC设置为时间变化型的反演策略,反演效果优于常数型和深度变化型;(3)该地区VEVC在0.01 m2/s左右.该研究为Ekman流的数值模拟提供了一种确定VEVC时间变化的有效方法,对于其他动力机制的研究具有一定的参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张继才	浙江大学海洋学院物理海洋研究所	5	9	1.0	3.0
2	高艳秋	国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室	3	6	1.0	2.0
3	易家成	浙江大学海洋学院物理海洋研究所	1	0	0.0	0.0