【摘要】：西北太平洋強流區(qū)會對海浪的特征和分布產(chǎn)生顯著的影響,尤其是研究臺風過程中海流與海浪的相互作用具有重要的研究意義。本文以ROMS海洋模式和SWAN海浪模式為基礎(chǔ),構(gòu)建了浪流耦合模式系統(tǒng),對2013年10月6-17日間的臺風“丹娜絲”、“百合”、“韋帕”過程中西北太平洋浪流相互作用中海流對有效波高的影響進行了研究。通過對比模式模擬有效波高與浮標觀測資料,發(fā)現(xiàn)耦合后的有效波高比非耦合結(jié)果更接近觀測值,耦合模式中海流的存在對有效波高的分布有明顯的影響。研究表明,特別是在有效波高峰值處,海流引起的有效波高增大最大可達1m。海浪浪向及流向的空間分布以及中國近海浮標處浪向與流向的時間序列表明,流向與浪向反向時,海流的影響造成有效波高增大;二者同向時,有效波高減小。海流對有效波高的調(diào)整會沿著海浪傳播的方向傳播相當一段距離。在西北太平洋的海浪場計算中,引入海流的耦合模式計算結(jié)果對改善強流區(qū)海浪預報具有重要意義,并且海流的模擬精度對于高精度的海浪預報非常重要。
【圖文】：

圖１模式計算區(qū)域及ＲＯＭＳ海洋模式地形Ｆｉｇ．１ＭｏｄｅｌｄｏｍａｉｎａｎｄｔｈｅｂａｔｈｙｍｅｔｒｙｉｎｏｃｅａｎｍｏｄｅｌＲＯＭＳ為研究臺風過境時西北太平洋浪流之間的相互作用，本文選�。玻埃保衬辏保霸拢丁保啡諘r間段進行模擬實驗。由于ＳＷＡＮ模式由靜止狀態(tài)冷啟動，開始的一段時間內(nèi)的海浪計算結(jié)果不是真實狀態(tài)，特別是在波高較大的情況下，模擬結(jié)果可能會失真，本文采用１ｄ以后的模擬結(jié)果，即將１０月７－１７日計算結(jié)果進行對比研究。在此期間，臺風“丹娜絲”、“百合”、“韋帕”３個臺風個例經(jīng)過計算區(qū)域。１３２４號臺風“丹娜絲”于２０１３年１０月４日下午在西北太平洋洋面上生成，沿著北偏西方向移動。７日上午８時加強為超強臺風，中心附近最大風力達到５２ｍ／ｓ，中心最低氣壓為９３５ｈＰａ，７日下午進入我國東部海域，并先后沿偏北轉(zhuǎn)東北方向移動。１０月８日晚上離開東海海域，進入朝鮮海峽，９日強度減弱為熱帶風暴，并停止編號。１３２５號臺風“百合”于２０１３年１０月８日在西北太平洋洋面生成，然后主要沿著西偏北路徑移動，１０月１１日２３時左右登陸菲律賓后，進入南海東部海面，然后繼續(xù)沿著偏西方向移動，中心最低氣壓為９６０ｈＰａ，中心附近最大風速達到４０ｍ／ｓ，１０日１５時凌晨左右在越南中部地區(qū)登陸。１３２６號臺風“韋帕”于２０１３年１０月１１日凌晨２時在西北太平洋洋面上生成，然后沿西北轉(zhuǎn)向西北偏北方向移動，強度逐漸加強到強臺風，１０月１５日上午８時在西北太平洋洋面減弱為臺風，沿北偏東逐漸轉(zhuǎn)向東北方向快速移動，強度

圖６１０月７－１７日００時耦合模式模擬的有效波高空間分布Ｆｉｇ．６ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｗａｖｅｈｅｉｇｈｔｃｏｍｐｕｔｅｄｉｎｃｏｕｐｌｅｄｍｏｄｅｌｆｒｏｍＯｃｔｏｂｅｒ７ｔｏ１７ａｔ００ｈｏｕｒ大可達１ｍ／ｓ。結(jié)合圖７和圖８綜合分析可以看出，在臺風周圍的北部海域，海浪沿著海流的方向傳播或與流向之間的夾角較�。ㄐ∮冢梗�°），海浪被折射回來，不能穿越海流［１１］，造成有效波高減校而在臺風的南部海域，海浪浪向與流向反向，或夾角大于９０°時，會造成有效波高增大。這一結(jié)果與以往研究［６，１６］的結(jié)果一致。此外，分析可得，浪流相互作用對海浪的影響主要分布于流速較大的海域，因此，當流速越大時，由浪流相互作用引起的有效波高的調(diào)整越大，這與Ｈｗａｎｇ［６］得出的海流引起的有效波高的增大或減小線性正比于海流流速定性上是一致的。為了進一步研究中國近海６個浮標處，耦合模式中海流對有效波高的調(diào)整作用，分析浮標處流向與浪向的關(guān)系。圖９所示為選取的６個浮標位置處，耦合模式系統(tǒng)模擬的海浪浪向和海流流向變化的時間序列。圖９ａ－ｃ中可見流向的變化為半日周期，，原因是流向主要受當?shù)匕肴粘敝芷诘挠绊�，而在該段時間內(nèi)波向受臺風風場影響，呈現(xiàn)出逆時針旋轉(zhuǎn)，在模擬時段內(nèi)該海區(qū)流向與波向表現(xiàn)出不同的變化周期�？梢娏飨虻淖兓癁榘肴罩芷冢蚴窃谠摱螘r間內(nèi)波向受臺風風場影響，呈現(xiàn)出逆時針旋轉(zhuǎn)，而流向主要受當?shù)匕肴粘敝芷诘挠绊�，在模擬時段內(nèi)該海區(qū)主要是流向的變化造成了有效波高的變化。圖９ｄ－ｆ中可見，海浪方向基本保持不變。通過對比圖３與圖９
【作者單位】： 國家海洋環(huán)境預報中心國家海洋局海洋災(zāi)害預報技術(shù)研究重點實驗室;
【分類號】：P731.22

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本文編號：2532289