时间:2021-04-28 14:55

EEM中浮游植物与浮游动物相互作用的模拟

与飓风相关的高风速能够产生极端的波浪,而强风、海流和潮汐可以结合起来形成风暴潮。在EFDC+中的风浪模型可以计算由风暴风、气压、潮汐、河流流和波浪-流相互作用驱动的水动力变量。风浪模型利用数值方法预测海况下风浪能量的演变和海浪的变化。

波后播和预测可以有重要的商业用途。例如,波浪建模是波浪能量发展的关键一步,世界各地已经开展了许多研究,以在不同的时间和空间尺度和分辨率上对波浪资源进行表征。图1显示了波浪能量转换器(WECs)传输和捕获海洋表面波所产生的能量。

采用波高、波向、波周期等波浪参数对波浪场进行了模拟。在……里面EDFC_Explorer(EE),在EFDC+模型中,有两种方法可以用来模拟波浪:SverdrupMuckBretschneider(SMB)模型和SEANSTORDURE(SWAN)模型。

SMB是一个内部耦合模型,允许波浪与EE内沉积物的再悬浮相互作用。利用风时间序列计算了16个方向上每个单元的瞬时波参数。计算中还考虑了海岸线和EFDC+内部掩模的影响。所得到的波参数用于计算总层剪应力,然后用Grant Madsen方法将其与电流产生的剪应力联系起来(Grant和Madsen,1982)。

SWAN模型是在Delft技术大学开发的,并于2017年在EEM中引入,作为对波场模型的一种选择。SWAN提供了额外的执行选项来模拟物理过程,如产生波、波耗散、线性波折射、浅滩效应、非线性波-波相互作用和摩擦耗散,其中一些在SMB中是不可用的。

在eems10.3中,我们更新和简化了eems图形用户界面(GUI),以模拟风浪(图2)。用户现在可以生成新的SWAN输入文件或使用现有的SWAN格式结果。在EE中设置所有天鹅配置后,用户可以按“运行天鹅”来计算随机、短顶、风生波传播。Swan可执行文件作为eems安装包的一部分安装。如果需要,用户还可以单独安装Swan的最新版本。Swan执行窗口是典型的命令提示符。模拟的波形参数可以在EE中在“2DH视图”中可视化。

图1.波浪能转换器(WECs)是将动能和潜在海浪能量转化为电能的装置。

图2.EE中的Wave模型GUI。

我们为越南的Trakhuc河口创建了一个示例模型(图3)。模型输出可以看作是动画。这个
动画显示波浪高度随风速和方向的变化。箭头指向风向,箭头的大小表示震级。彩色坡道显示了模型区域内波高的变化。

想试试吗?您可以先从eems下载页面下载此模型,然后使用Eems演示版

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