[發(fā)明專利]海流流速預(yù)報(bào)方法、裝置及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010142909.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111368474A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏長(zhǎng)水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 自然資源部第一海洋研究所
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08
• 代理公司: 北京超成律師事務(wù)所 11646
• 代理人: 吳迪

本發(fā)明提供了一種海流流速預(yù)報(bào)方法、裝置及電子設(shè)備，涉及海洋預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：獲取目標(biāo)海域的潮流數(shù)據(jù)和風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)；根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)確定該目標(biāo)海域的潮流的流速；根據(jù)該風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)確定該目標(biāo)海域的風(fēng)生海流的流速；進(jìn)而根據(jù)該潮流的流速和該風(fēng)生海流的流速，確定該目標(biāo)海域的海流流速。本發(fā)明通過計(jì)算潮汐作用下的潮流的流速，以及表面風(fēng)作用下的風(fēng)生海流的流速，進(jìn)而通過這兩個(gè)流速計(jì)算得到目標(biāo)海域的海流的流速，有效避開了流場(chǎng)預(yù)報(bào)中，對(duì)海洋流場(chǎng)數(shù)值模式進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的過程，可以減少海流預(yù)報(bào)的計(jì)算量，降低海流預(yù)報(bào)對(duì)計(jì)算設(shè)備的硬件要求，更加快速地計(jì)算出海流流速，從而提高海流預(yù)報(bào)的時(shí)效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋預(yù)報(bào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種海流流速預(yù)報(bào)方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

在核電站事故發(fā)生后，以最短的時(shí)間預(yù)報(bào)放射性物質(zhì)可能的擴(kuò)散路徑和范圍，對(duì)事故影響迅速做出評(píng)估，盡可能減少事故帶來的環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)的損害，是核電站迅速發(fā)展的今天面臨的非常迫切的課題。核電站所在海域的海洋流場(chǎng)，是放射性污染物擴(kuò)散路徑預(yù)報(bào)的關(guān)鍵基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過流場(chǎng)預(yù)報(bào)模塊能給出評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的網(wǎng)格預(yù)報(bào)流場(chǎng)數(shù)據(jù)，做為放射性污染物遷移擴(kuò)散計(jì)算的輸入。

目前，現(xiàn)有的流場(chǎng)預(yù)報(bào)技術(shù)需要通過有限差分方法或有限體積法建立海洋流場(chǎng)數(shù)值模式，該海洋流場(chǎng)數(shù)值模式的計(jì)算量龐大，通常需要至少100CPU以上的大型計(jì)算服務(wù)器，且預(yù)報(bào)所需的時(shí)間至少3個(gè)小時(shí)以上。整體而言，現(xiàn)有流場(chǎng)預(yù)報(bào)方式的計(jì)算量大，對(duì)計(jì)算設(shè)備的硬件要求較高，且計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種海流流速預(yù)報(bào)方法、裝置及電子設(shè)備，可以減少海流預(yù)報(bào)的計(jì)算量，降低海流預(yù)報(bào)對(duì)計(jì)算設(shè)備的硬件要求，更加快速地計(jì)算出海流流速，從而提高海流預(yù)報(bào)的時(shí)效性。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種海流流速預(yù)報(bào)方法，包括：獲取目標(biāo)海域的潮流數(shù)據(jù)和風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)；根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)確定該目標(biāo)海域的潮流的流速；根據(jù)該風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)確定該目標(biāo)海域的風(fēng)生海流的流速；根據(jù)該潮流的流速和該風(fēng)生海流的流速，確定該目標(biāo)海域的海流流速。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，上述根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)確定該目標(biāo)海域的潮流的流速的步驟，包括：根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)計(jì)算該目標(biāo)海域的潮汐調(diào)和常數(shù)；根據(jù)該潮汐調(diào)和常數(shù)，利用調(diào)和法計(jì)算該目標(biāo)海域的潮流的流速。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，上述根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)計(jì)算該目標(biāo)海域的潮汐調(diào)和常數(shù)的步驟，包括：根據(jù)該潮流數(shù)據(jù)，通過最小二乘法計(jì)算該目標(biāo)海域的潮汐調(diào)和常數(shù)。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，該潮汐調(diào)和常數(shù)包括該目標(biāo)海域的指定分潮的指定流速分量的調(diào)和常數(shù)，上述根據(jù)該潮汐調(diào)和常數(shù)，利用調(diào)和法計(jì)算該目標(biāo)海域的潮流的流速的步驟，包括：根據(jù)該指定分潮的指定流速分量的調(diào)和常數(shù)，利用調(diào)和法計(jì)算該目標(biāo)海域的潮流的指定流速分量；根據(jù)該指定流速分量計(jì)算該目標(biāo)海域的潮流的流速。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，該指定流速分量包括流速東分量和流速北分量，上述根據(jù)該指定分潮的指定流速分量的調(diào)和常數(shù)，利用調(diào)和法計(jì)算該目標(biāo)海域的潮流的指定流速分量的公式包括：式中，u為該流速東分量，v為該流速北分量，i為指定分潮的數(shù)量，t為時(shí)間，f_i為第i個(gè)分潮的交點(diǎn)因子，σ_i為第i個(gè)分潮的角速度，ν_0i為第i個(gè)分潮的初相位，u_i為第i個(gè)分潮的交點(diǎn)訂正角，U_i為第i個(gè)分潮的流速東分量的振幅調(diào)和常數(shù)，ξ_i為第i個(gè)分潮的流速東分量的遲角調(diào)和常數(shù)，V_i為第i個(gè)分潮的流速北分量的振幅調(diào)和常數(shù)，η_i為第i個(gè)分潮的流速北分量的遲角調(diào)和常數(shù)。