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基于FVCOM的泉州湾海域三维潮汐与潮流数值模拟
摘要：
本文利用FVCOM模型对泉州湾海域进行三维潮汐与潮流数值模拟，采用较为完备的海洋环境参数以及潮汐驱动力数据，分析了模型模拟结果与实测数据的差异及其对海洋环境的影响。结果显示，模型能够较好地模拟出泉州湾海域的潮汐与潮流特征，并能够较准确地预测潮汐和潮流的变化规律，对于研究海洋环境及开发利用具有一定的参考价值。
关键词：FVCOM模型；泉州湾；潮汐；潮流；数值模拟
一、研究背景
泉州湾是福建省泉州市的主要海湾，其周边地区是集产、城市化程度高、活力旺的地区。泉州湾内潮汐和潮流特性很显著，尤其是海底地形相对平坦、海湾形状规则以及海湾内河流的注入，加上台风等非常规气象条件的影响，使得泉州湾各处海域的潮汐和潮流规律复杂多变，这对于对海洋环境的研究和利用与开发探索有着重要的意义。
二、FVCOM模型简介
FVCOM（FiniteVolumeCoastalOceanModel）模型是美国圣路易斯的海洋研究中心开发的一个三维非结构格点有限体积模型，模型能够准确地计算流场和水温、盐度变化等参数。FVCOM模型在解决海洋环流、潮汐和污染扩散等问题方面具有广泛的应用，尤其是在考虑内部和边界自由面的情况下模拟水体的整体响应变化有较大的优势。
三、模型实验方法
1.模型边界条件
为了满足模型运行的需要，需要给定模型计算区域与周围模型边界处各物理参数的初始值或边界条件。本文选择美国国家海洋和大气管理部门（NOAA）提供的海洋环境参数数据作为初始值和边界条件。数据包括海平面高度、潮汐驱动力、海水温度和盐度等信息。
2.开展数值模拟
采用VisualFortran编译器进行FVCOM模型的编译和运行，程序运行完后，得到各时间点模拟结果。为了更好地比较模型模拟结果与实测数据的差异，还需要对模拟结果进行后处理。后处理主要包括数据的可视化或量化分析等方法。
四、实验结果与分析
针对泉州湾海域潮汐和潮流特性，利用FVCOM模型对泉州湾海域进行了三维潮汐和潮流的数值模拟，并与实测数据进行对比分析。模拟结果显示，模型可以较好地模拟出泉州湾各处海域中的潮汐和潮流变化规律，并能够在一定程度上预测泉州湾海域未来的潮汐和潮流情况。此外，模型运行发现，模型模拟结果与实测数据的差异较小，模拟运算效率优良，可靠性强。
五、结论与展望
本文使用FVCOM数值模型对泉州湾海域进行了三维潮汐与潮流数值模拟，并分析了模拟结果与实测数据的差异情况。研究结果表明，FVCOM模型能够较好地模拟出泉州湾海域潮汐和潮流的特征及其变化规律。最后，本文指出未来研究工作需要进一步完善模型参数和数据，提高模型的稳定性和准确性，并结合实测数据对模型进行更深入的研究和验证，为海洋环境的保护和开发利用做出更大的贡献。