[发明专利]一种计算实时潮致混合的动态模拟方法

权利要求书

1.一种计算实时潮致混合的动态模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，设置普林斯顿海洋模型的开始时间、结束时间、数据输出频率；

步骤B，运行普林斯顿海洋模型，生成包含潮流速度和密度数据的数据文件，并将数据文件传递给耦合器，耦合器接收数据文件的同时控制普林斯顿海洋模型中止运行；

步骤C，耦合器把数据文件传递给潮混合参数计算模型，并触发潮混合参数计算模型运行；

步骤D，潮混合参数计算模型以数据文件中的潮流速度和密度数据为变量，按照公式(1)计算混合参数k_v：

式中，k_v是混合参数，k_tidal是潮混合参数；k₀＝1×10^-5m²s^-1，是混合全球背景值；Γ＝0.2，是混合效率；q＝0.3，代表潮能耗散率；ρ(x,y,z)是海水密度；

N(x,y,z)是浮力频率，由普林斯顿海洋模型输出的密度数据根据公式(2)计算得到：

其中，g是重力加速度；ρ(x,y,z)是海水密度；

E(x,y)代表潮能通量，由公式(3)计算得到：

其中，ρ₀是海水的参考密度；N_b(x,y)是海底浮力频率；u²(x,y)是潮流速度，由普林斯顿海洋模型输出得到；κ＝2π/2000，是地形的特征波数；h²(x,y)代表海底粗糙度，是从名称为ETOPO5的地形数据集计算而来，表示从多项式拟合平面到实际地形的高度偏差的均方，所述的多项式拟合平面表示为：H＝a+bx+cy+dxy，a、b、c、d均为参数；

F(x,y,z)是垂直耗散函数，由公式(4)计算得到：

其中，H(x,y)是水柱总高度；ζ＝500，是垂直耗散尺度；z为水深值的负值；

再将混合参数传递给耦合器，耦合器接收混合参数的同时控制潮混合参数计算模型中止运行；

步骤E，耦合器把混合参数传递给普林斯顿海洋模型，并触发普林斯顿海洋模型再次运行，完成一次循环；

步骤F，循环步骤B至步骤E，直至普林斯顿海洋模型设置的结束时间停止循环，同时，普林斯顿海洋模型生成最终的潮流速度、密度数据。

2.根据权利要求1所述的一种计算实时潮致混合的动态模拟方法，其特征在于，所述的耦合器实现普林斯顿海洋模型和潮混合参数计算模型之间的数据实时交换，并控制普林斯顿海洋模型和潮混合参数计算模型的运行模式，具体包括：

首先，耦合器接收普林斯顿海洋模型传送的数据文件后，发送中止运行指令给普林斯顿海洋模型，中止普林斯顿海洋模型运行；

然后，耦合器将数据文件传递给潮混合参数计算模型后，触发潮混合参数计算模型运行；

其次，耦合器接受潮混合参数计算模型运行后得到的混合参数后，发送中止运行指令给潮混合参数计算模型，中止潮混合参数计算模型运行；

最后，耦合器将混合参数反馈给普林斯顿海洋模型后，触发普林斯顿海洋模型运行。