大气海洋

概述　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　     

海洋业务，主要包括海洋大风、海雾等预报技术，海浪、风暴潮数值预报业务以及各级台站的海洋气象预警服务等。   

海洋领域的高性能计算机，主要用于完成基于数值模式计算的业务预报和资料处理等工作。海洋数值模式是采用数值方法求解复杂的偏微分方程组，以对海洋物理过程的发展和演变进行模拟和预报。

在海洋行业中，高性能计算主要通过数值模式对海洋领域的天气、洋流、海浪和潮汐等进行数值预报、模拟和研究，从而指导监测海洋工作和海洋资源开发。

典型案例　　　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

过去100年，海洋内波最重要的研究成果是开阔大洋内部普适的GM内波谱的发现。GM内波谱也可以称为海洋内波的灵魂。以往的研究认为，只有当风和潮汐强迫同时存在时，才能产生GM内波谱；单独的风，或单独的潮汐强迫均不能产生GM内波谱。而本研究发现，风并不是必须的；在某些条件下，单独的潮汐强迫便能够产生GM内波谱（图1）。这也便能够解释，为什么在几千米深的大洋内部，当风的效应几乎消失，仍然能够存在GM内波谱；而以往的结果是无法解释这一点的。

单独的潮汐强迫之所以能够产生完整的GM内波谱，其中最关键的是内潮波破碎后，在地球这个旋转系统中自发调整出惯性频率f（即生成近惯性内波），继而跟具有潮频率的内潮波进行波-波相互作用，从而演化形成完整的内波谱。本研究还发现，内潮波破碎作为一种近惯性内波的产生机制，其提供的近惯性能量与夏季风提供的近惯性能量相当。

   由模拟（a）和GM76模型（b）得到的内波频率-波数谱；（c）由不同算例得到的频谱；（d-g）对应于不同频率的滤波后流场。

常用软件