| 题名 | 二阶湍封闭生态动力学数值模式及其小中尺度应用 |
| 作者 | 万振文 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院海洋研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院海洋研究所 |
| 关键词 | 水生分态 生态动力学 连续介质 围隔生态 胶州湾 浮游生物 |
| 学位专业 | 物理海洋学 |
| 英文摘要 | 当前生态动力学模型的发展正处于由以要素单一和空间分辨率低为特征的“箱式”模型向以多要素耦合和空间分辨率高为特征的连续介质模型发展的过渡阶段，本文首先从生物、物理和场论数学的最基本最一般的概念出发，推导给出具有普适意义的海洋浮游生态系统连续介质动力学控制方程。以提高模型定量化预测水平为目标，提出生态动力学方程二阶湍封闭的设想，继而建立了二阶湍封闭生态动力学数值模式。模式被循序渐进地应用于对围隔生态过程和三维自然生态过程的数值模拟，模拟结果再现了观测值的基本特征，并且与观测值之间具有较好的定量可比性。在生态动力学数模研究领域说来，本文模型的预测精度达到了领先水平。略微具有体地，本文包括如下主要过程和结论：（1）建立了海洋浮游生态系统连续介质动力学模型 运用质点、连续介质和状态变量等观点来描述海洋浮游生态系统，根据生物的生命运动、生化反应、水动力学和物质守恒等基本规律，建立海洋浮游生态系统动力学模型。其实质是对生态动力学的一般问题给出连续介质力学观点的数学物理提法，为场论数学和连续介质力学等经典分析方法应用于生态动力学一般问题的研究起到了桥梁和纽带的作用。（2）初步揭示了胶州湾三维生态动力过程多年年际变化的一般特征以图（4.5－21）－（4.5－24）所示结果为标志，说明了模式应用于胶州湾三维生态动力过程多年年际变化的一般特征研究是成功的。定量地，模式对浮游植物、总无机氮、总无机磷和浮游动物预测的总平均相对误差分别为34％、65％、44％、58％，模型所反应的这个预测准确度在生态动力学数模研究中是十分令人鼓舞的。数值模拟结果显示，胶州湾生态系统以年季单峰为主；无机盐的复杂季节变化主要来自于陆源排放；氮、磷无机盐对浮游植物生长的限制趋于饱和，浮游植物生长的年季单峰主要受控于温度和浮游动物的摄食压力。（3）建立了二阶湍封闭生态动力学模型并取得应用的成功 从地球流体力学和热力学的基本方程出发，综述湍流二阶闭合的基本过程及闭合模型的实用简化，从而推广应用到生态动力学模型的二阶湍封闭过程中。首次给出生态动力学模型二阶湍封闭过程详细的推导，并且在湍封闭生态动力学模型的实用简化方面，找到了8组两两联立的线性代数方程组表达生态变元二阶相关项之间的简化关系。该模型在应用于胶州湾三维生态动力过程多年年际变化的数值模拟中，分别降低了浮游植物、总无机氮和总无机磷的平均相对误差4％、6％、3％，由此说明了模型应用的成功。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-04 |
| 页码 | 136 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/754]  |
| 专题 | 海洋研究所_海洋环流与波动重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 万振文. 二阶湍封闭生态动力学数值模式及其小中尺度应用[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院海洋研究所. 1999. |
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