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龙图腾网获悉南京信息工程大学;蓝湾海洋资源开发技术创新中心申请的专利一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121189239B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511726669.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法是由秦华旺;孙星雨;徐倩设计研发完成，并于2025-11-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法，旨在解决现有耦合模式中多尺度过程的适应性不足、物理刻画准确性偏差和数值守恒稳定性差等难题。本方法首先改进了物理参数化：在大气模式中引入基于波浪谱动态修正的海表粗糙度参数化，在海洋模式中采用含能量守恒约束的动态底摩擦。同时采用了协同机制：创造性地将多尺度自适应耦合调度器与高阶非振荡守恒映射算法及能量谱守恒映射算法协同统一。这种闭环协同机制强制采用通量映射而非场量插值，确保在动态变频耦合下，动量、质量和能量的传递保持严格守恒，克服了变频耦合中的数值守恒壁垒，显著提升了台风等极端条件下的模拟精度和长期稳定性。

本发明授权一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多尺度过程的海气波流耦合优化方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，获取大气、海洋及波浪初始场与边界条件数据，包括大气再分析数据、潮汐和外海边界数据、波浪谱数据以及海底地形数据，对获取的数据进行质量控制和预处理； 步骤2，在大气模式WRF中引入基于波浪状态的海表粗糙度参数化方案，对风应力进行计算并传递至波浪模式SWAN； 步骤3，在波浪模式SWAN中基于风应力计算波浪能谱并传递至海洋模式ROMS； 步骤4，在海洋模式ROMS中引入波浪模式SWAN输出的波浪状态参数对底摩擦应力进行计算，考虑波浪与潮流作用下的底边界层反馈机制，对底摩擦耗散施加能量守恒约束；同时基于波浪能谱计算Stokes漂移速度，并对湍流闭合进行修正； 步骤5，对大气模式WRF、波浪模式SWAN和海洋模式ROMS进行耦合，通过多尺度自适应耦合调度器对整个耦合过程进行高频和低频切换，实现耦合效率与精度的动态平衡； 步骤6，采用数值优化算法对步骤5三个模式的耦合过程进行优化，在每个耦合周期开始时采用基于多模态特征速度的预测-校正时间步进策略确定各个模式的数值积分时间步长，若各模式的时间步长变化导致所对应模式的内部循环或耦合过程的耦合频率发生变化，则采用非振荡守恒映射算法实现波浪模式SWAN与海洋模式ROMS之间波能量传递守恒，同时采用变分约束平滑算法最小化耦合过程中的插值误差；在耦合区域开放边界处采用改进Flather边界算法减弱边界处的虚反射，从而输出海气波流耦合模拟结果； 所述在耦合区域开放边界处采用改进Flather边界算法减弱边界处的虚反射，具体如下： 在耦合区域开放边界处引入松弛项： ， 其中，为海面高度，为时间，为原动力学项，为外部边界或再分析给定值，为缓冲系数； 缓冲系数随距离增加而减小，采用如下形式： ， 其中，为耦合区域开放边界处宽度，为最大松弛系数，为当前格点到开放边界的距离； 对外向传播的自由表面扰动采用Sommerfeld型外推： ， 其中，为外推变量，为法向传播速度，为边界法向； 在海洋模式ROMS的开边界通量中引入波浪模式SWAN估计的波浪辐射应力散度项，使得开放边界处流量、波浪能量和动量的一致性输出和吸收，即： ， 其中，分别为修正前、后的开边界动量通量，为波浪辐射应力散度项。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京信息工程大学;蓝湾海洋资源开发技术创新中心，其通讯地址为：210032 江苏省南京市江北新区宁六路219号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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