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随着经济全球化的不断发展,同时随着陆地资源的日益枯竭,人类越来越多的把目光投向海洋,使海洋逐渐成为为人类的进一步发展提供着资源及能源的广阔疆域,发展海洋事业已成为当今世界的现状和趋势。海洋模型作为认识和了解海洋动态规律的工具,对海量海洋数据进行展示和模拟,可以实现海洋规律的可视化、空间及非空间数据操作、空间检索、编辑和分析等功能。随着海洋战略的推进,适用于各海洋应用领域的海洋模型的发展和应用是当前海洋领域的研究热点之一。 本文在分析和总结当前国内外海洋模型相关研究成果和最新研究进展的基础上,针对理论性最强、大范围海洋区域乃至全球的宏观海洋模型(包括海洋温度,洋流走势,海水盐度,光照强度等)FVCOM,开展了以下工作:1)认识模型:通过对该海洋模型有限体积结构和海洋通量守恒的构造原理进行研究来学习先进的海洋模型构建机制。2)数据对比:对NOAA多年投放的浮标和温度,盐度探针所记录的实际观测数据与FVCOM模型预测数据进行对比。具体实施方法为在Linux操作系统下利用Python语言作为编程工具进行分析,详细代码可访问https://github.com/yacheng1127/YW-Python;3)模型优化:通过对上一环节数据的分析引入模型的数据同化机制。主要介绍FVCOM的主要创建者陈长胜教授提出的牛顿张弛逼近法,各种不同的卡尔曼滤波和最优插值法。4)优化验证:通过对特定年份,如2008年模型优化前后数据与实际观测数据的对比来深化对该海洋模型的理解。该部分为本论文最为重要的环节。5)发现规律:通过一系列对模型的研究,验证模型的优点,同时发现模型的不足,并展望模型日后的发展方向。