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课题背景
) s; w: f. I3 \5 |' p8 P2 Z8 |6 Z 挪威北极航海家Nansen，在19世纪末的一次极地考察过程中，发现自己乘坐的Fram号海船在经过巴伦支海时航行速度出现了显著的降低。
4 l9 k6 [& {, B 而航速下降的原因，根本不在于燃料、风向等我们熟知的因素。 ) p* Q$ |2 n5 h* M& p% q3 r7 u3 N6 j
鉴于当时的科技水平，这一现象未能得到深入的研究，于是被航海家称为“死水”。 1 `& |) F2 m3 \- s$ W
随着温深仪及各种快速取样仪器的发明，经过观测、论证，科学家发现：
# O5 T1 f4 u& \# n2 c/ b6 i- S0 j 由于船的运动在两层流体的界面处产生波动，此波动消耗了船的运动能量，使得船速降低，于是人们把它叫做“内波”。 " O; r; _% Q8 b
内波可以引起海水混合，给物质与热量的输运带来便利，浮游动植物、海上航行、潜艇、石油钻井平台等等都会受到内波的巨大影响。 1 S7 O# f- F4 g- V& X
在不同类型的内波中，内孤立波（Internal solitary wave）最能吸引当下海洋科学家的研究兴趣。
8 C- O$ \$ W* y0 c' M. u 这种由强流通过陡峭海底地形所激发产生的，在传播过程中波形近似保持不变的波动，代表着一种来自海洋地形结构深处，充满自然神秘色彩的地球力量 8 O! s L7 U! k- y' k* b
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湾区博士邀请来自中科院南海海洋研究的吴博士开设《内孤立波的数值模拟研究》课题，基于数值模拟研究内孤立波这一海洋模式，通过数据可视化等手段探索其传播演变规律。与吴博士深度交流，从乏味的日常学习中脱身而出，迈进真正的学术殿堂，驰骋在星辰大海的壮阔世界。 2 w7 ?! d% }# ]" Y
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课题内容
4 q- \2 A9 I* N" i6 F8 H3 ]" F 第一阶段：海洋内孤立波的研究现状和发展情况
1 Z' s- g5 h- i# p 通过阅读内孤立波相关的文献资料，了解内孤立波的基本概念、特征以及国内外研究现状，对内孤立波形成初步认识。
* k B' S6 H. {( D4 d; ^0 d+ |8 ` 第二阶段：内孤立波的数值模拟
! k$ j; @# S7 Z& ?" w 了解海洋模式（如ROMOS, HYCOM, SWAN, MITgcm等）的相关知识；重点了解麻省理工大气海洋通用模式MITgcm；阅读MITgcm使用手册，熟悉模式的运行过程，并学会模式的简单运行；利用模式模拟出内孤立波向岸破碎的过程。
, l. o+ Z" r Q, g- {( s- A8 q7 K 第三阶段：模式结果分析
6 v5 ?) |0 l% ^5 u0 e 学会利用matlab等编程绘图软件处理模式数据，实现模式数据的可视化，并利用数据进行分析，提取内孤立波的最大振幅、半倍波宽、传播速度、传播方向、孤立子个数等参数，通过内孤立波的特征参数在破碎前后的变化来分析内孤立波的破碎过程。 / ~5 M* B& e, I# ~" {
第四阶段：结题报告 * X1 q% S7 d9 ^; b& f" P
在通过对内孤立波数值模拟的结果分析后，学会如何用科学的语言对模拟结果进行分析和讨论，并撰写试验报告。 ' N( R! G) m! }3 z
) P& `% n7 p( E& z8 R 课题导师
7 N' {. q0 P5 ^. @ 吴博士 本科毕业于中国海洋大学海洋与大气学院中国科学院南海海洋研究所博士在读主要研究方向为安达曼海的内孤立波的数值模拟以及参数计算发表多篇论文，包括即将刊登在国际顶级学术期刊JGR上的On the generation and propagation of internal solitary waves in thesouthern Andaman Sea: a numerical study.参加课题 湾区博士的课题研究项目跨度12-16周，由博士1对1 指导，在选定的专业领域里，确定有价值的科研主题，开展定量和定性研究，并最终收获具有独立知识产权的一个研究结论和一篇学术论文。7 K, i* o! M' J3 `& @
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关于湾区博士
1 y6 w4 s& x2 s: e. W$ Q 湾区博士是国内领先的科研和学术背景提升平台。平台上汇聚了来自国内外众多名校包括清华、北大、麻省理工、斯坦福等在内的近两百名博士，他们在各自的专业领域，带领学生开展真正的前沿科学研究。 8 z* V9 y4 f8 [5 `2 c) ]0 O
课题研究项目
( Z; D( N0 |* O Q0 n6 X2 N 加入湾区博士，你可以参加短期跨度12-16周、长期跨度1-2年的课题研究项目，由博士1对1指导，在选定的专业领域里，确定有价值的科研主题，开展定量和定性研究，并最终获得一个属于学生自己的研究结论。
) W7 S& |" t9 H& { 加入湾区博士，你可以在数十个细分学科、几百个研究课题中找到自己的学术兴趣所在。
; \8 z# `: U, A, q5 p( c! L+ w% U 课题项目特色
' X i q! j8 @8 l# ] i3 P4 ?4 d 1.三个项目模块
S' ^% F8 s6 a2 |' K 导论课程，专题研究，和论文课程
! `) A- |5 g) |- \9 g 2.60课时 0 s. }" r# p4 S. \+ x
36科研课时，24个答疑课时 $ a$ M/ N3 P3 b8 }% g) S- e
3.两位博士
$ Z$ W% L% e; ]" z 学术导师教你开始科研，课题导师带你完成科研
# G% u2 X$ s3 X. N! _/ h# U, m* f 4.两次答辩
: H* c- W9 \3 i( D2 X 文献阅读答辩，论文答辩 g8 w# u) g0 ]; V6 Q( T6 ~" [
5.一篇论文
1 X' N1 }& e ^$ _( h$ g 一篇有摘要、正文、引文、参考文献和附录、并符合学术期刊发表规范的学术论文
9 A: A9 o5 p! d" e7 X! \ 6.一封学术推荐信
: ~) ?: H/ P' r* p! G( l 一封包含学生丰富科研细节和成果描述的学术推荐信
' i6 k% G5 x: f 7.八个收获
- I7 Y! Q5 m4 p 查阅文献技巧，文献快速阅读技巧，文献精读技巧，选题头脑风暴技巧，实验设计技巧，论文答辩技巧，论文投稿技巧，论文写作技巧 * T1 }. N3 E o6 c: A$ T
8.一次竞赛辅导 # ~7 q" S! X8 q3 N+ Z9 B
提供AMC，丘成桐，iGem，普林斯顿数学竞赛，协和历史论文竞赛等专业辅导
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, A- A& s, V/ F% W 论文展示 参加课题的同学将完成一篇学术论文，彰显自己的学术能力，从而帮助斩获了海外名校的录取，或者收获学术竞赛奖牌。
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# e$ |/ d; R U 论文发表 学术论文将会投稿发表在国际SCI刊物，还是EI或CSCI，或者是北大核心，南大核心等正规学术刊物上。同学们将会有一次完整的科研体验。+ O& P3 b6 w( ~* D( y
P' k% L( D; Z7 B7 g/ R 研究现场 在课题项目周期里，同学将会和博士导师们深度接触：头脑风暴确定课题方向，文献阅读疑难解惑，参加实验室实验或田野调查访谈，以及论文答辩。% p8 p- y3 A) c* U# a. G
! Q! u y* v& O0 e4 C# I) f) X 学术交流 湾区博士定期组织的各种学术交流活动，参加课题的学生将结识非常多优秀的博士、学长、和同学们，就热点的学术话题展开讨论。参加湾区博士课题项目将会是一次有趣又有益的经历。
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