基于拉格朗日粒子的海上溢油行为与归宿数值模拟研究

海上溢油行为与归宿的数值模拟研究由徐淑波、熊德琪和廖国祥三位专家合作完成，他们针对大连海事大学环境科学与工程学院进行深入探讨。这项研究的重要性在于它能够为溢油事故的应急反应决策提供关键的支持，通过精确预测溢油的行为和最终的归宿地，有助于减少其对海洋生态环境和人类活动的影响。 该研究在国内相关研究的基础上，构建了一个三维的溢油行为与归宿预测模型。模型的核心是利用三维潮流预报模型的计算结果作为输入数据，通过拉格朗日粒子技术来模拟溢油在风、海流作用下的迁移扩散过程。这些粒子代表了溢油的不同部分，它们会经历蒸发、乳化、分散、溶解、密度和粘度的变化等风化过程。这种方法使得模型能够精细地追踪和预测溢油的动态演变。 为了有效管理和展示数值模型的结果，研究团队运用了地理信息系统（GIS）和数据库技术，开发了一套溢油动态模拟信息系统。这个系统不仅提高了数据处理效率，还使得模拟结果可视化，便于科研人员和决策者理解和分析。 具体应用案例是珠江口的“3.24溢油事故”，模型的模拟结果显示，潮流场模拟结果与实际测量数据高度吻合，模拟出的溢油漂移轨迹与观测结果相符，证明了模型的有效性和准确性。 国内外对溢油模型的研究历史悠久，自上世纪60年代起，国外学者如Fay、MacCay、NOAA、ASA研究所和Mark Reed等人已经发展出了多种溢油模型，而国内学者从90年代开始也积极参与，例如张存智、乔冰和娄安刚等人的研究工作。徐淑波等人的工作在此基础上有所创新，他们的模型不仅考虑了物理过程，还结合了最新的技术手段，提升了模型的实用性和精度。 这项研究不仅填补了国内在溢油行为与归宿数值模拟领域的空白，也为提高海上溢油事故应对能力提供了科学依据和技术支持，对于保障海洋环境安全和促进海事管理具有重要意义。