[发明专利]一种提高潮波势能和潮能通量计算精度的推算方法

说明书

本发明公开了一种提高潮波势能和潮能通量计算精度的推算方法，在计算潮波势能和潮能通量时引入固体潮和径向位移负荷潮的计算，包括如下计算步骤：时间平均势能的计算、固体潮ζ_b的计算、势能计算具体公式、能通量密度F的计算。本发明的有益效果：本发明在计算潮波势能和潮能通量时引入了固体潮和径向位移负荷潮的计算，大大提高了潮波势能和潮能通量计算精度，从而提高了计算潮能耗散的准确度。

技术领域

本发明属于潮能通量和潮能耗散技术领域，具体涉及一种提高潮波势能和潮能通量计算精度的推算方法。

背景技术

潮汐和风是驱动海洋内部混合的主要机械能来源，潮能通量和潮能耗散在全球海洋研究中也是个热点问题，Taylor首次利用潮能底边界层耗散公式计算了全球的潮能耗散，Jefferys又利用边界层耗散公式计算了全球的潮能耗散，并认为大部分潮能耗散于沿岸浅水海域，Egbert等利用6年的卫星高度计资料，结合浅水方程，估算出大约有25％-30％的正压潮能由于地形影响而在深水区转化为内潮能。计算全球海域潮能通量及潮能耗散需要覆盖全海域的潮汐潮流数据的支持，但是过去的研究只考虑了海洋潮汐的作用，并没有考虑固体潮和径向位移负荷潮的影响，使得计算结果仍不能达到令人满意的程度。本发明在计算潮波势能和潮能通量时引入了固体潮和径向位移负荷潮的计算，大大提高了潮波势能和潮能通量计算精度，从而提高了计算潮能耗散的准确度。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种提高潮波势能和潮能通量计算精度的推算方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高潮波势能和潮能通量计算精度的推算方法，在计算潮波势能和潮能通量时引入固体潮和径向位移负荷潮的计算，包括如下计算步骤：

时间平均势能为：

其中ζ_b为固体潮，ζ_l为径向位移负荷潮；

固体潮ζ_b的计算公式为：

ζ_b＝h₂P/g (2)

其中P为原始引潮势，h₂为love数，g为重力加速度；

即，

其中，R和U经计算得，

Φ和C因分潮而异，其中对半日潮和全日潮Φ分别等于(为北纬)

参照Fang et al的式(5)略去节点因子和相角订正，省略共同的初位相V₀，并采用格林尼治时间，ζ_b可表为：

其中和如下表，其中λ为东经，计算中以度为单位；

势能计算具体公式，对一特定分潮，ζ可表示为：

ζ＝Hcos(ωt-G) (8)

故对该分潮为：

上述(9)、(10)(11)三项之和即为(PE)，ρ和g可分别取1.035×10³kg/m³，9.80m/s²，所得(PE_n)的单位为kg/s²＝J/m²，如果对某网格点，它代表的网格面积为ΔS，则该网格面积内包含的势能为PE_nΔS，单位为J；