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湄洲湾三维生态动力数值模型的研究的开题报告
一、研究背景及意义
湄洲湾是闽江三角洲唯一的天然海湾，位于福建省福州市东南部，是福州市的重要地理标志和海洋经济区域。近年来，由于人类活动的影响和天气等因素的变化，湄洲湾的生态环境受到了严重的破坏，湄洲湾水体中的富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题越来越突出，对湄洲湾的生态环境和社会经济发展都带来了负面影响。
为了更好的了解湄洲湾的生态环境变化，制定科学合理的生态环境保护方案，有必要对湄洲湾的水动力、水文和水质等生态系统进行精确的观测和模拟研究。对此，构建湄洲湾三维生态动力数值模型是一项非常重要的工作，能够为湄洲湾的生态环境保护提供有效的科学依据。
二、研究内容
本研究将基于ROMS（RegionalOceanModelingSystem）模型和湄洲湾的实际海洋环境数据，建立湄洲湾生态动力数值模型，研究湄洲湾的水动力、水文和水质变化规律，探究湄洲湾富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题的本质原因，最终实现对湄洲湾生态环境的科学预测和预警。
具体研究内容如下：
（1）基于湄洲湾现有的海洋环境数据，建立湄洲湾三维生态动力数值模型；
（2）对湄洲湾的水动力、水文和水质等生态系统进行模拟研究，并在模型的基础上进行验证；
（3）探究湄洲湾富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题的本质原因，并分析其影响机理；
（4）通过模型的预测和预警，制定相应的生态环境保护措施，实现对湄洲湾生态环境的科学管理和保护。
三、研究方法和技术路线
本研究主要采用以下方法和技术路线进行：
（1）使用ROMS（RegionalOceanModelingSystem）模型，建立湄洲湾三维生态动力数值模型，对湄洲湾的水动力、水文和水质等生态系统进行精确模拟；
（2）采集湄洲湾实时和历史的海洋环境数据，对模型进行参数设定和验证；
（3）利用模型对湄洲湾的水动力、水文和水质等生态系统进行数值模拟研究，并对模拟结果进行分析和评估；
（4）通过对模拟结果的分析，探究湄洲湾富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题的本质原因，并制定相应的生态环境保护措施。
四、研究预期成果及意义
（1）建立湄洲湾三维生态动力数值模型，对湄洲湾的水动力、水文和水质等生态系统进行精确模拟和研究；
（2）探究湄洲湾富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题的本质原因，并分析其影响机理；
（3）通过数值模拟结果制定相应的生态环境保护措施，为湄洲湾的生态环境保护和可持续发展提供科学依据。
五、研究进度安排
本研究计划总共用时两年，具体任务进度安排如下：
第一年
（1）完成湄洲湾生态动力数值模型的建立，并对模型进行验证和优化；
（2）初步分析湄洲湾富营养化、暗化和水体寒热跃层等问题的本质原因，并制定相关研究计划。
第二年
（1）对模型进行数值模拟研究，深入探究湄洲湾生态环境变化的规律和机理；
（2）分析研究结果，制定湄洲湾生态环境保护措施的科学依据；
（3）完成研究报告的撰写和整理，完成论文的撰写和提交。
六、参考文献
（1）Li,Z.,&Tan,Y.H.(2018).NumericalSimulationoftheWaterEnvironmentandtheEstimationoftheNutrientFluxinaTropicalCoastalRiverEstuary,Malaysia.Water,10(1),60.
（2）Lu,D.P.,Li,F.,Li,D.C.,&Du,Y.P.(2017).ModelingtheImpactofLandUseChangesonNon-PointSourcePollutioninaCoastalCatchmentoftheSouthChinaSeaBasin.Water,9(10),746.
（3）Wang,Y.,Li,Y.,&Zhang,Y.(2017).ModelingtheSpatiotemporalPatternsofTotalSuspendedSolidsinaMulti-InletBayBasedonaThree-DimensionalHydrodynamicandWaterQualityModel.Water,9(3),150.
（4）Xie,Y.,Li,Y.,Chen,B.,&Xu,C.(2019).ModelingtheImpactofTidalPowerPlantConstructionontheHydrodynamicsandWaterQualityofanEstuaryUsingtheThree-DimensionalHorizontalandVerticalCirculationModel.Water,11(4),645.