同有限元方法类似,FVCOM模式的计算区域需要划分成一些互不重合的三角形单元。每个三角形网格都由三个节点、三条边和一个中心组成。N和M分别表示计算区域内三角形的中心和节点的总个数,因此可将三角形中心和节点的坐标分别表示为: 因为三角形网格是互不重合的,所以N 也代表是三角形的总数目。在每个三角形中,Ni(j)表示三角形的三个节点。,NBEi(j)来标号具有共同边的三角形;在开边界和海岸固边界处,NBEi(j)取值为0。在网格节点上,包含此节点的三角形个数记作NT(j),每个三角形用NBi(m)来标号,其中m的取值为顺时针从1颐NT(j)。
FVCOM 模式中标量和矢量是在三角形的不同位置进行计算的,其中灼,H,D,S,w,q2,q2l,Km,Kh,Am和Ah的等是在三角形节点上计算,u,v 等矢量需要在三角形中心点上计算,垂向上,除了棕之外其他变量都在层的中间。 3.模式设置与验证
3.1 计算区域与模式设置
本研究的计算区域包含了整个兴化湾以及南日岛附近海域,具体为西起119毅06'E、东到119毅42'E、南起25毅01'N、北到25毅32'N,包括了兴化湾、南日岛以及小日岛、南日群岛等岛屿。本研究的重点海域为南日岛海上风电场区域,因此本研究在形成计算网格时对该区域进行了加密,其中重点研究区域模式分辨率为150 米,可以分辨该海域的所有岛屿及其附近复杂的地形;模式开边界处分辨率设为1000 米,其他区域分辨率为500 米。最后采用的计算网格如图5 所示,重点区域加密计算网格如图6 所示。本计算网格一共包含了三角形网格节点18460 个,三角形单元35806 个,垂向设为7 个滓层。内外模时间步长分别为2s 和1s。