CN116451511B - 基于roms模型的海冰数值仿真方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法、装置及设备，考虑非线性平流项的影响，首先采用初步积分预算在没有外力作用的情况下调整海冰自身的动量分布，然后在通过正式积分计算在外力作用下海冰动量的增加，通过综合考虑自身的动力学作用和外力作用这样的方式，不仅海冰数值模式运行更加稳定，同时也能更准确描述海冰运动和演化，提高模拟精度。
Description
技术领域
本申请涉及海冰研究技术领域，特别是涉及一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法、装置及设备。
背景技术
随着计算机技术的发展，以地球环境（大气-海洋-海冰-陆地）预测为目的地球系统数值模拟技术愈发成熟。其中的海冰部分是一个特殊的存在，它既表现出液体的一些性质（酯化），同时又保留着固体的一些性质（不可压）。现有水平分辨率（10km）下的海冰数值模式中一般认为海冰是准液态化的。海冰在风、海浪和海流的作用下以近似于满足流体力学中Naïve-Stokes方程的准液体存在。然而在海冰动量方程中仍然存在着一项保留其固体性质的作用力—海冰内力，即海冰与海冰之间的相互作用。
目前国外海冰模型主要分为Hilber79系列和Hunke97系列，两者的主要差别在于海冰内力的形变学理论不同，Hilber79系列主要是使用粘性-塑性模型（viscous-plastic(VP) model），而Hunke97系列主要是使用弹性-粘性-塑性模型（elastic-viscous-plastic(EVP) model）。目前国外海冰模型已嵌入耦合气候数值模式和耦合天气数值模式中，为大气部分和海洋部分提供一个冷源，以维持能量平衡。
然而，现有的国外海冰模型为了模式的稳定，一般会把海冰动量方程中的非线性平流项给省略了，然后，实际情况中非线性平流项也会对海冰动量产生作用，因此，如果忽略了非线性平流项，整个海冰动力的框架并不完整，在研究海冰对气候变化的影响时会存在一定的误差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种考虑非线性平流项且海冰数值模型运行也稳定的基于ROMS模型的海冰数值仿真方法、装置及设备，
一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，所述方法包括：
对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；
获取当前时间步长海冰变量，并根据所述当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；
根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；
根据所述初步时间步长的海冰速度及所述当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；
根据所述下一时间步长的水平平流项、所述下一时间步长的科里奥利力项以及所述驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
其中一个实施例中，所述驱动力项包括风应力、压强梯度力、科里奥利力、海洋海冰之间摩擦力以及海冰内力。
其中一个实施例中，所述风应力表示为：
；
式中，表示大气密度；/>为常数；/>表示海冰密集度；/>表示表面风速。
其中一个实施例中，所述海洋海冰之间摩擦力表示为：
；
式中，表示海冰密度；/>为常数；/>表示海冰密集度；/>表示海冰速度；/>表示表层海流速度。
其中一个实施例中，所述海冰内力包括方向的海冰内力计算式以及/>方向的海冰内力计算式，其中：
方向的海冰内力计算式为：/>；
方向的海冰内力计算式为：/>；
式中，、/>、/>表示海冰内力张量。
其中一个实施例中，所述水平平流项包括：海冰动量方程中的水平平流项、海冰质量守恒方程中的水平平流项以及海冰密集度守恒方程中的水平平流项。
其中一个实施例中，所述海冰动量方程包括方向的海冰动量方程及/>方向的海冰动量方程，其中：
方向的海冰动量方程表示为：
；
方向的海冰动量方程表示为：
；
式中，、/>、/>和/>表示水平平流项；/>表示海冰密度；/>表示海冰密集度；/>表示海冰厚度；/>表示风应力；/>表示海洋海冰之间摩擦力；/>、/>表示/>方向、/>方向的海冰内力分量；/>、/>表示压强力项；/>、/>表示科里奥利力项；/>、/>分别表示/>方向、/>方向的海冰速度分量。
其中一个实施例中，所述海冰质量守恒方程表示为：
；
所述海冰密集度守恒方程表示为：
；
式中，、/>表示水平平流项；/>表示海冰质量；/>表示海冰密集度；/>、/>分别表示/>方向、/>方向的海冰速度分量。
一种基于ROMS模型的海冰数值仿真装置，所述装置包括：
网格划分模块，用于对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；
水平平流项计算模块，用于获取当前时间步长海冰变量，并根据所述当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；
初步积分预算模块，用于根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；
正式积分计算模块，用于根据所述初步时间步长的海冰速度及所述当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；根据所述下一时间步长的水平平流项、所述下一时间步长的科里奥利力项以及所述驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于ROMS模型的海冰数值仿真方法的步骤。
上述基于ROMS模型的海冰数值仿真方法、装置及设备，首先对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。本发明考虑非线性平流项的影响，首先采用初步积分预算在没有外力作用的情况下调整海冰自身的动量分布，然后在通过正式积分计算在外力作用下海冰动量的增加，通过综合考虑自身的动力学作用和外力作用这样的方式，不仅海冰数值模式运行更加稳定，同时也能更准确描述海冰运动和演化，提高模拟精度。
附图说明
图1为一个实施例中基于ROMS模型的海冰数值仿真方法流程示意图；
图2为一个实施例中各变量在海冰单元网格中的分布示意图；
图3为一个实施例中基于ROMS模型的海冰数值仿真装置的结构框图；
图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
值得说明的是，本发明的数值模型主要采用中央插值法，但是在水平平流项的计算中，采用的是third-order upwind scheme。
而为了让海冰模型更加稳定，同时也能更准确描述海冰运动和演化，因此海冰动量方程在积分过程中采用了隐式积分方案。即，在每一个时间步长，海冰动量方程将进行初次积分预算和正式积分计算两个步骤，在初次积分预算中，海冰动量方程仅在水平平流项和科里奥利力的作用下进行自身动量的再调配；在正式积分步骤中，海冰动量水平平流项、海面抬升，科里奥利力，风应力，海冰内力，海洋-海冰之间摩擦力都会对海冰动量进行作用。
在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，所述方法包括：
步骤102，对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布。
具体地，设置海冰模拟区域大小、网格长度、时间步长等，对海冰模拟区域进行网格定义，得到海冰单元网格。计算网格数量，并对海冰模式中的各变量进行数组大小的定义，然后将各变量在海冰单元网格中进行分布，如图2所示，海冰水平速度和/>位于网格的侧边，海冰密集度/>和海冰质量/>位于网格中心。对变量数组进行初始化，所有数组的值定义为0。
步骤104，获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项。
具体地，从初始场文件中读入当前时间步长（即第个时间步长）的海冰变量，即海冰速度/>和/>、海冰密集度/>、海冰厚度/>和海冰质量/>的初始值。根据当前时间步长中积分得到的海冰速度/>和/>、海冰密集度/>和海冰质量/>等变量，以及表面风速/>、表层海流速度/>等计算海冰动量方程中的驱动力项；同时利用当前时间步长中积分得到的海冰速度/>和/>、海冰密集度/>和海冰质量/>等变量计算水平平流项。
进一步具体地，驱动力项包括风应力、压强梯度力/>、科里奥利力、海洋海冰之间摩擦力/>以及海冰内力；水平平流项包括海冰动量方程中的水平平流项/>和/>、海冰质量守恒方程中的水平平流项/>以及海冰密集度守恒方程中的水平平流项/>。
其中，风应力表示为：
。
海洋海冰之间摩擦力表示为：
。
海冰内力包括方向的海冰内力计算式以及/>方向的海冰内力计算式，其中：
方向的海冰内力计算式为：/>；
方向的海冰内力计算式为：/>。
海冰动量方程包括方向的海冰动量方程及/>方向的海冰动量方程，其中；
方向的海冰动量方程表示为：
；
方向的海冰动量方程表示为：
。
海冰质量守恒方程表示为：
。
海冰密集度守恒方程表示为：
。
式中，表示大气密度；/>、/>为常数；/>表示海冰密集度；/>表示表面风速；表示海冰密度；/>表示海冰速度；/>表示表层海流速度；/>、/>、/>表示海冰内力张量；/>、/>、/>、/>、/>和/>表示水平平流项；/>表示海冰密度；/>表示海冰厚度；/>、/>表示压强力项；/>、/>表示科里奥利力项；/>、/>分别表示/>方向、/>方向的海冰速度分量；/>表示海冰质量。
步骤106，根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度。
具体地，根据当前时间步长的海冰速度和/>、海冰密集度/>和海冰质量/>计算当前时间步长的科里奥利力/>，再根据步骤104中计算得到的海冰动量方程中的水平平流项，计算得到初步时间步长（即第/>个时间步长）的海冰速度/>和/>。
步骤108，根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项。
具体地，根据初步时间步长的海冰速度和/>以及当前时间步长的海冰密集度/>和海冰质量/>，计算得到下一时间步长（即第/>个时间步长）的海冰动量方程中的水平平流项和科里奥利力项。
步骤110，根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
具体地，根据步骤108得到的水平平流项和科里奥利力项、步骤104得到的风应力、海洋海冰之间摩擦力/>、及海冰内力/>和/>，以及根据当前时间步长海冰质量/>计算的到的压强力项/>，共同积分得到下一时间步长的海冰速度。
根据步骤104中得到的海冰密集度守恒方程中的水平平流项、海冰质量守恒方程中的水平平流项/>、海冰密集度/>以及当前时间步长海冰质量，带入守恒方程分别计算下一时间步长的海冰密集度和海冰质量。根据下一时间步长的海冰密集度和海冰质量则可计算出下一时间步长的海冰厚度。
重复步骤102至步骤110（即开启第、/>...个时间步长），直到完成设置的积分时间。在该过程中根据设置的输出频率会输出提前要求的变量输出文件和restart文件。
上述基于ROMS模型的海冰数值仿真方法、装置及设备，首先对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。本发明考虑非线性平流项的影响，首先采用初步积分预算在没有外力作用的情况下调整海冰自身的动量分布，然后在通过正式积分计算在外力作用下海冰动量的增加，通过综合考虑自身的动力学作用和外力作用这样的方式，不仅海冰数值模式运行更加稳定，同时也能更准确描述海冰运动和演化，提高模拟精度。
本发明通过自主研发的海冰数值模型，解决了海冰数值模拟技术的掐脖子问题。由于海冰的存在，即便是整个区域统一的风应力作用，海洋中也可能产生中尺度涡，可以发现有无海冰存在，海流演化完全是两个不一样的动力过程。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于ROMS模型的海冰数值仿真装置，包括网格划分模块301、水平平流项计算模块302、初步积分预算模块303及正式积分计算模块304，其中：
网格划分模块301，用于对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布。
水平平流项计算模块302，用于获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项。
初步积分预算模块303，用于根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度。
正式积分计算模块304，用于根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
关于基于ROMS模型的海冰数值仿真装置的具体限定可以参见上文中对于基于ROMS模型的海冰数值仿真方法的限定，在此不再赘述。上述基于ROMS模型的海冰数值仿真装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基于ROMS模型的海冰数值仿真数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
步骤102，对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布。
步骤104，获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项。
步骤106，根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度。
步骤108，根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项。
步骤110，根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
步骤102，对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布。
步骤104，获取当前时间步长海冰变量，并根据当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项。
步骤106，根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度。
步骤108，根据初步时间步长的海冰速度及当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项。
步骤110，根据下一时间步长的水平平流项、下一时间步长的科里奥利力项以及驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据当前时间步长海冰变量及当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；
获取当前时间步长海冰变量，并根据所述当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；
根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；
根据所述初步时间步长的海冰速度及所述当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；
根据所述下一时间步长的水平平流项、所述下一时间步长的科里奥利力项以及所述驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量；
所述驱动力项包括风应力、压强梯度力、科里奥利力、海洋海冰之间摩擦力以及海冰内力；
所述风应力表示为：
；
式中，表示大气密度；/>为常数；/>表示海冰密集度；/>表示表面风速；
所述海洋海冰之间摩擦力表示为：
；
式中，表示海冰密度；/>为常数；/>表示海冰密集度；/>表示海冰速度；/>表示表层海流速度；
所述压强梯度力表示为：；
所述科里奥利力表示为：；
所述变量包括海冰速度和/>、海冰密集度/>、海冰厚度/>和海冰质量/>；
将各变量在海冰单元网格中进行分布，包括：
计算网格数量，并对海冰模式中的各所述变量进行数组大小的定义，将海冰水平速度和/>位于网格的侧边，海冰密集度/>、海冰厚度/>和海冰质量/>位于网格中心。
2.根据权利要求1所述的基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，其特征在于，所述海冰内力包括方向的海冰内力计算式以及/>方向的海冰内力计算式，其中：
方向的海冰内力计算式为：/>；
方向的海冰内力计算式为：/>；
式中，、/>、/>表示海冰内力张量。
3.根据权利要求1所述的基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，其特征在于，所述水平平流项包括：海冰动量方程中的水平平流项、海冰质量守恒方程中的水平平流项以及海冰密集度守恒方程中的水平平流项。
4.根据权利要求3所述的基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，其特征在于，所述海冰动量方程包括方向的海冰动量方程及/>方向的海冰动量方程，其中：
方向的海冰动量方程表示为：
；
方向的海冰动量方程表示为：
；
式中，、/>、/>和/>表示水平平流项；/>表示海冰密度；/>表示海冰密集度；/>表示海冰厚度；/>表示风应力；/>表示海洋海冰之间摩擦力；/>、/>表示/>方向、/>方向的海冰内力分量；/>、/>表示压强力项；/>、/>表示科里奥利力项；/>、/>分别表示/>方向、/>方向的海冰速度分量。
5.根据权利要求3所述的基于ROMS模型的海冰数值仿真方法，其特征在于，所述海冰质量守恒方程表示为：
；
所述海冰密集度守恒方程表示为：
；
式中，、/>表示水平平流项；/>表示海冰质量；/>表示海冰密集度；/>、/>分别表示/>方向、/>方向的海冰速度分量。
6.一种基于ROMS模型的海冰数值仿真装置，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的海冰内力数值仿真方法，所述装置包括：
网格划分模块，用于对海冰区域进行网格划分，得到海冰单元网格；并对海冰模式进行离散化后，将各变量在海冰单元网格中进行分布；
水平平流项计算模块，用于获取当前时间步长海冰变量，并根据所述当前时间步长海冰变量计算当前时间步长的驱动力项和当前时间步长的水平平流项；
初步积分预算模块，用于根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项对海冰动量方程进行初步积分预算，得到初步时间步长的海冰速度；
正式积分计算模块，用于根据所述初步时间步长的海冰速度及所述当前时间步长海冰变量进行计算，得到下一时间步长的水平平流项和下一时间步长的科里奥利力项；根据所述下一时间步长的水平平流项、所述下一时间步长的科里奥利力项以及所述驱动力项对海冰动量方程进行正式积分计算，并根据所述当前时间步长海冰变量及所述当前时间步长的水平平流项进行计算，得到下一时间步长海冰变量。
7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
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|---|
| 基于ROMS的海洋洋流场与温度场的数值敏仿真研究;郭树波;《中国优秀硕士学位论文全文库（电子期刊）基础科学辑》;全部 * |
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