ECOMSED模式及其在海洋数值模拟方面的应用

贾利青，张宗坤，邢静芳，姚富强

（太原理工大学水利科学与工程学院，山西 太原 030024）

目前，国际上使用较广泛的河口海洋数值模式有美国麻州大学的FVCOM、普林斯顿大学的POM、佛罗里达大学的等密度面模式、荷兰的Delft模式、德国的汉堡模式和丹麦模式。POM有别于其他海洋模式的主要特点是：垂直方向采用σ坐标，因而可以方便地引入大陆架底形；垂直差分为隐式，消除时间对垂直坐标的限制，可使海洋上、下边界层的分辨率提高而保持计算稳定；在海面无刚盖近似，因而海面的自由高度可用模式预报；为了节省计算时间和增加模式的计算稳定性，POM将海流的正压模和斜压模分离，采用不同的时间步长，外模时间步长较短，内模时间步长较长。ECOM模式是当今国内外应用较为广泛的海洋模式，是在POM模式的基础上发展起来的。

1 ECOMSED模式介绍

1.1 ECOMSED模式发展

在POM模式基础上发展而来的ECOM模式适用于浅水环境，如河流、海湾、河口和近岸区域、以及水库和湖泊。在近些年的发展当中，黏性沉积物再悬浮、沉积、输运等概念被引入到ECOM模式中，ECOM在加入了一般的开边界条件，考虑了示踪物、底边界层、表面波模型、沉积物输运、以及溶解物和沉积物的边界示踪物容量等，从而发展成为目前的ECOMSED模式。

1.2 ECOMSED功能

ECOMSED是一个模拟水动力、波浪和沉积物输运的三维数值模型。此模型可以用来模拟海洋和淡水系统中的水位、海流、波浪、温度、盐度、示踪物、有黏性、无黏性沉积物的时空分布，是一个集成化的模型，它包含以下几个模块：水动力模块、沉积物输运模块、风浪模块、热通量模块、水质模块和颗粒物追踪模块。……