一种基于涡度正值检测旋涡穿透跃层的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于涡度正值检测旋涡穿透跃层的方法，属于海洋技术领域。该方法包括以下步骤：(1)根据旋涡影响面积选取三维计算区域，并建立离散网格；(2)使用相应公式计算选定区域的水平平均涡度正值；(3)按时间序列绘制涡度正值水平平均垂向廓线；(4)最后计算选定区域的平均浮力频率垂向廓线，结合平均浮力频率垂向廓线与涡度正值水平平均垂向廓线即可判断旋涡上升流能否穿透跃层。本发明专利技术选取三维计算区域，能够准确计算出涡度正值，使用涡度正值水平平均垂向廓线和平均浮力频率垂向廓线判定上升流是否能够穿透跃层，准确直观。

A method for detecting vortex penetration through thermocline based on vorticity value

【技术实现步骤摘要】
一种基于涡度正值检测旋涡穿透跃层的方法
本专利技术涉及海洋
，具体是一种基于涡度正值检测旋涡穿透跃层的方法。
技术介绍
台风过境在海洋上层易形成逆时针的气旋涡，随着涡度的增加，会在气旋涡的中心形成上升流，该上升流可以把底部丰富营养带到表层。但是由于海洋温跃层的存在，当上升流较弱的时候，底部的营养物质不能穿透密度跃层。目前常用的研究台风对海洋冷涡的影响方法多是基于平面的动力参数，例如罗斯贝数、切变和离散度等，难以有效计算涡度值，不能有效判定上升流是否能够击穿跃层。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种能够精确有效判定上升流是否能够击穿跃层的方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，本专利技术是一种基于涡度正值检测旋涡穿透跃层的方法，其特点是：包括以下步骤，步骤一，选取三维计算区域：根据海洋中旋涡的影响面积的大小，以漩涡中心为起点向四周扩散选择覆盖旋涡影响面积的规则图形区域作为计算区域，并建立离散网格，以i表示x轴方向的行号，以j表示y轴方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于涡度正值检测涡旋穿透跃层的方法，其特征在于：其步骤如下，/n步骤一，选取三维计算区域：/n根据海洋中旋涡的影响面积的大小，以漩涡中心为起点向四周扩散选择覆盖旋涡影响面积的规则图形区域作为计算区域，并建立离散网格，以i表示x轴方向的行号，以j表示y轴方向的列号，以k表示z轴方向的垂向分层号；/n步骤二，计算选定三维区域的水平平均涡度正值：/n先使用公式(1)计算涡旋的空间三维分布矩阵，/n

【技术特征摘要】
1.一种基于涡度正值检测涡旋穿透跃层的方法，其特征在于：其步骤如下，
步骤一，选取三维计算区域：
根据海洋中旋涡的影响面积的大小，以漩涡中心为起点向四周扩散选择覆盖旋涡影响面积的规则图形区域作为计算区域，并建立离散网格，以i表示x轴方向的行号，以j表示y轴方向的列号，以k表示z轴方向的垂向分层号；
步骤二，计算选定三维区域的水平平均涡度正值：
先使用公式(1)计算涡旋的空间三维分布矩阵，



公式(1)中，u，v分别为速度在x轴和y轴的分量；
再使用公式计算出平均涡度正值：



公式(2)中，ζ(i,j)>0,m为ζ(i，j)>0的网格数目；
步骤三，按时间序列绘制涡度正值水平平均垂向廓线：
利用克里金插值法计算不同时刻t的平均涡度正值根据估计方差的最小条件，使用公式(3)求出wi的值：



公式(3)中，μ为拉格朗日算子，γ(xj-xi)为已知点的变差函数值，γ(xp-xi)为已知点与待插点P间的变差函数值；
再根据公式(4)计算出待插...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海滨，邢雪婷，任永明，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32