基于有限差分的海面红外温度场迭代建模方法

An Iterative Modeling Method for Infrared Temperature Field of Sea Surface Based on Finite Difference Method

摘要: 海面温度场建模与求解是海面红外仿真的前提和基础.针对海面换热复杂、海水传热迟滞等特点,本文提出一种基于有限差分的海面红外温度场迭代建模方法.该方法在详细分析海面温度成因的基础上,从环境温湿度入手,对太阳辐射、大气辐射、大气传导换热、蒸发潜热等项和海水各层之间的传热计算,建立热平衡与热传导方程,利用有限差分方法进行建模,仿真计算一天24 h范围内的海水温度曲线,并通过多次迭代计算解决了海水初始温度设定问题.实验结果表明,本文提出的算法充分考虑了海水传热的迟滞效应,仿真生成一天范围内的海面温度稳定曲线,通过多次迭代解决初始温度获取困难、算法时效性不强等问题,最后与实测温度进行对比,结果较符合实际,验证了算法的有效性.