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海洋学子(147)| 我的研究工作及体会——2016级硕士生程伟聪

   浏览数:87   日期:2017年12月10日

【编者按】程伟聪,2016级物理海洋学专业硕士研究生,海洋环流与物质输运研究所,师从龚文平教授,曾获中山大学优秀研究生奖学金,以及康乐杯排球赛第三名。发表文章如下:

[1] Zhang H, Cheng W, Qiu X, et al. Tide-surge interaction along the east coast of the Leizhou Peninsula, South China Sea [J]. Continental Shelf Research, 2017, 142: 32-49.

我是物理海洋学的研二学生,导师是龚文平老师,很荣幸有机会分享一下过去一年多的一些研究工作及体会。

从去年七月份开始,我就进入了团队,在老师的指导下参与了一些研究工作,并有幸作为第二作者与张恒老师发表的文章《Tide-surge interaction along the east coast of the Leizhou Peninsula, South China Sea》。这篇文章是利用多年观测数据和三重嵌套模型对雷州半岛的潮与风暴增水的相互作用进行研究,此研究对潮差较大的浅水区域的风暴增水预测有重要的意义。



在这篇文章的研究中,我主要负责对观测数据进行分析的工作,对多个潮位站的多年的观测水位资料进行统计。根据统计结果可以看出,较强的风暴增水偏向于发生在小潮期间,而且往往是在最高潮位之前或之后的3~6小时出现。证明潮与风暴增水之间的相互作用有一定规律。同时我也第一次真正自己学习使用一个数学模型进行计算,并对模型计算的多年结果进行同样的统计,最后得出与实测数据基本一致的统计结果,由此证明我们建立的模型的结果是可信的。



随后根据台风的路径及强度,选取了6个典型台风进行进一步的分析,通过控制组、无潮汐组、只有潮汐组这三组控制实验,得到风暴期间不同作用力下的水位过程和不同作用力相互作用下的非线性增水过程。最后再通过另外三组对比实验,探究动量方程中的非线性平流项、非线性底摩擦项对增水的贡献大小。最后得出结论,非线性低摩擦项对增水有最重要的影响。

参与这项研究让我收获了很多。首先是对于数据的处理,当我们第一次接触某类数据时,可以选择简单却低效的手动处理方式,也可以选择较为复杂但是高效的程序处理。可能在第一次处理这些数据的时候,编写程序会导致用两种方法所需要耗费的时间会差不多。但是在下次遇到同类的数据时,之前编写好的程序可以在极短的时间内就完成类似的工作,大大提高了工作效率。而我们的学科每次野外观测都会得到大量的数据,所以学会使用编程在研究工作中至关重要。扎实的编程基础也让我在这一年多的学习、研究中可以高效地完成许多工作,不仅仅是数据分析的工作,还包括数据模型的使用。

第二点是在研究工作中需要特别地细心、严谨,并有耐性。真正的研究工作不同于我们在本科学习中的课程作业,任何低级错误都不能在最后的成果中出现。所以需要在每一步的工作中提前规划、反复确认、仔细检查,保证结果是对事实的真实反映。但是作为一个刚入门的学生,犯错其实也是难以避免的,我在学习构建第一个模型的时候也因为一些低级的错误耗费了两三个月的时间,在精神上也是一种折磨。所以在动手开始工作之前不妨先花点时间做好规划,仔细想清楚每一个细节。另外还要有一种面对困难的正确态度,面对困难要积极寻求解决方法,而不是避而远之。

第三点是要多记笔记。刚开始进入团队时,张恒老师就向我展示了他是如何进行工作的,他在利用模型进行研究时,会记录好每个模型的详细设置参数、运行时间、结果输出等信息,在每个程序中都做了注释说明该程序的作用和所要注意的地方,另外每天记录当天遇到的一些问题及解决方案、新的想法等内容。刚开始时我还觉得自己能记住这些东西,并不需要太详细的记录。但是随着所做的东西越来越多,发现自己很多时候会把不同工作的东西记混,或是过了一段时间之后很多细节想不起来,再做的时候还要花很多时间去回忆。

图为程伟聪参加2017年8月南海科学考察的工作照