近岸海域水交换是海洋环境科学研究的一个基本命题, 污染物通过对流输运和稀释扩散等物理过程与周围水体混合, 与外海水交换, 浓度降低, 水质得到改善。交换不畅的水体, 由于污染物的持续累积, 往往会形成诸如富营养化等问题。水体中物质、污染物的分布与水体中的物质输运过程密切相关。水体的油类污染通常来自于突发性石油泄漏，溢油事件造成的环境污染会降低水体使用价值与生态系统服务功能，构建数值模拟溢油事故可为溢油发生后的应急处置提供决策依据。

本内容基于FVCOM的水动力模块、染色剂模块、粒子追踪模块，旨在通过数值模拟的手段，解决水交换及污染物迁移扩散问题、溢油及物质输运问题。

第一章FVCOM基础理论

一、主流海洋数值模式及特点介绍

二、FVCOM水动力模块、染色剂模块、粒子追踪模块控制方程介绍

三、FVCOM数值方法介绍

四、FVCOM程序计算流程介绍

五、FVCOM求解过程推导详解

第二章FVCOM运行环境部署

一、虚拟机安装及配置

二、Linux系统安装配置

三、Linux系统下FVCOM常用命令介绍

四、INTEL编译器安装配置

五、OPENMPI安装配置

六、NETCDF库安装配置

七、Linux环境变量配置

八、实操练习：FVCOM运行环境搭建及水动力算例运行

第三章FVCOM三维水动力数值模拟前处理

一、岸线数据提取及处理

二、地形数据的获取及处理

三、SMS非结构三角形网格生成

四、SMS网格划分、优化技巧详解

五、SMS地形数据插值

六、实操练习：某海域岸线提取，SMS生成优化及地形插值

七、Python前处理使用及详解

八、Matlab前处理使用及详解

九、Chinatide前处理使用及详解

十、实操练习：某海域岸线FVCOM运行所需全部的文件制作

第四章FVCOM三维水动力数值模拟

一、FVCOM 编译及所有模块详解

二、FVCOM模型可解决问题介绍

三、FVCOM运行所需全部参数详解

四、案例讲解：某海域FVCOM三维水动力数值模拟参数设置

五、FVCOM运行时可视化变量检查

六、实操练习：使用FVCOM进行某海域三维水动力数值模拟

第五章  FVCOM三维水动力计算结果可视化及率定方法

一、FVCOM水动力计算结果文件查看及全部变量详解

二、Matlab绘制水位等值线图、流场矢量图

三、FVCOM水动力常用率定方法介绍

四、案例讲解：某海域水动力计算结果的率定

五、实操练习：FVCOM水动力计算结果可视化

第六章FVCOM三维水交换及污染物扩散问题数值模拟及前处理

一、该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍

二、满足该问题更多实际需求的FVCOM源码修改

三、FVCOM染色剂模块编译

四、该问题初始场设置方法及文件制作

五、该问题边界条件设置方法及文件制作

六、FVCOM河流文件制作及试运行

七、FVCOM风场数据下载、文件制作及试运行

八、该问题参数设置

九、案例+实操练习：某海域该问题FVCOM数值模拟

第七章  FVCOM三维水交换及污染物扩散问题可视化及结果分析方法

一、该问题FVCOM数值模拟结果可视化

二、示踪物总浓度随时间变化作图及分析

三、示踪物滞留时间及半交换时间作图及分析

四、示踪物水平分布及时间演变作图及分析

五、案例+实操练习：某海域FVCOM该问题结果可视化分析

第八章  FVCOM三维溢油及物质输运问题数值模拟及前处理

一、该问题FVCOM数值模拟所需文件介绍

二、FVCOM粒子追踪模块编译

三、该问题粒子释放文件制作

四、该问题参数设置

五、案例+实操练习：某海域该问题FVCOM数值模拟

第九章  FVCOM三维溢油及物质输运问题可视化及结果分析方法

一、该问题FVCOM数值模拟结果可视化

二、粒子时空分布作图及分析

三、粒子输运轨迹作图及分析

四、不同动力因素对结果影响作图及分析

五、欧拉余流作图及分析

六、拉格朗日余留及分析

七、案例+实操练习：某海域FVCOM该问题结果可视化分析

第十章  总结回顾及问题答疑

一、FVCOM水动力数值模拟流程回顾

二、FVCOM水交换及污染物扩散数值模拟流程回顾

三、FVCOM溢油及物质输运数值模拟流程回顾