發(fā)布時(shí)間：2019-09-05 15:11

【摘要】：西北太平洋強(qiáng)流區(qū)會(huì)對(duì)海浪的特征和分布產(chǎn)生顯著的影響,尤其是研究臺(tái)風(fēng)過(guò)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(duì)2013年10月6-17日間的臺(tái)風(fēng)“丹娜絲”、“百合”、“韋帕”過(guò)程中西北太平洋浪流相互作用中海流對(duì)有效波高的影響進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)比模式模擬有效波高與浮標(biāo)觀測(cè)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(cè)值,耦合模式中海流的存在對(duì)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(dá)1m。海浪浪向及流向的空間分布以及中國(guó)近海浮標(biāo)處浪向與流向的時(shí)間序列表明,流向與浪向反向時(shí),海流的影響造成有效波高增大;二者同向時(shí),有效波高減小。海流對(duì)有效波高的調(diào)整會(huì)沿著海浪傳播的方向傳播相當(dāng)一段距離。在西北太平洋的海浪場(chǎng)計(jì)算中,引入海流的耦合模式計(jì)算結(jié)果對(duì)改善強(qiáng)流區(qū)海浪預(yù)報(bào)具有重要意義,并且海流的模擬精度對(duì)于高精度的海浪預(yù)報(bào)非常重要。
【圖文】：

圖１模式計(jì)算區(qū)域及ＲＯＭＳ海洋模式地形Ｆｉｇ．１ＭｏｄｅｌｄｏｍａｉｎａｎｄｔｈｅｂａｔｈｙｍｅｔｒｙｉｎｏｃｅａｎｍｏｄｅｌＲＯＭＳ為研究臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)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(shí)間段進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。由于ＳＷＡＮ模式由靜止?fàn)顟B(tài)冷啟動(dòng)，開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)的海浪計(jì)算結(jié)果不是真實(shí)狀態(tài)，特別是在波高較大的情況下，模擬結(jié)果可能會(huì)失真，本文采用１ｄ以后的模擬結(jié)果，即將１０月７－１７日計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比研究。在此期間，臺(tái)風(fēng)“丹娜絲”、“百合”、“韋帕”３個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例經(jīng)過(guò)計(jì)算區(qū)域。１３２４號(hào)臺(tái)風(fēng)“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(dòng)。７日上午８時(shí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，中心附近最大風(fēng)力達(dá)到５２ｍ／ｓ，中心最低氣壓為９３５ｈＰａ，７日下午進(jìn)入我國(guó)東部海域，并先后沿偏北轉(zhuǎn)東北方向移動(dòng)。１０月８日晚上離開(kāi)東海海域，進(jìn)入朝鮮海峽，９日強(qiáng)度減弱為熱帶風(fēng)暴，并停止編號(hào)。１３２５號(hào)臺(tái)風(fēng)“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(dòng)，１０月１１日２３時(shí)左右登陸菲律賓后，進(jìn)入南海東部海面，然后繼續(xù)沿著偏西方向移動(dòng)，中心最低氣壓為９６０ｈＰａ，中心附近最大風(fēng)速達(dá)到４０ｍ／ｓ，１０日１５時(shí)凌晨左右在越南中部地區(qū)登陸。１３２６號(hào)臺(tái)風(fēng)“韋帕”于２０１３年１０月１１日凌晨２時(shí)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(dòng)，強(qiáng)度逐漸加強(qiáng)到強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，１０月１５日上午８時(shí)在西北太平洋洋面減弱為臺(tái)風(fēng)，沿北偏東逐漸轉(zhuǎn)向東北方向快速移動(dòng)，強(qiáng)度

圖６１０月７－１７日００時(shí)耦合模式模擬的有效波高空間分布Ｆｉｇ．６ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｗａｖｅｈｅｉｇｈｔｃｏｍｐｕｔｅｄｉｎｃｏｕｐｌｅｄｍｏｄｅｌｆｒｏｍＯｃｔｏｂｅｒ７ｔｏ１７ａｔ００ｈｏｕｒ大可達(dá)１ｍ／ｓ。結(jié)合圖７和圖８綜合分析可以看出，在臺(tái)風(fēng)周?chē)谋辈亢Ｓ颍＠搜刂Ａ鞯姆较騻鞑セ蚺c流向之間的夾角較�。ㄐ∮冢梗�°），海浪被折射回來(lái)，不能穿越海流［１１］，造成有效波高減校而在臺(tái)風(fēng)的南部海域，海浪浪向與流向反向，或夾角大于９０°時(shí)，會(huì)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(duì)海浪的影響主要分布于流速較大的海域，因此，當(dāng)流速越大時(shí)，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(jìn)一步研究中國(guó)近海６個(gè)浮標(biāo)處，耦合模式中海流對(duì)有效波高的調(diào)整作用，分析浮標(biāo)處流向與浪向的關(guān)系。圖９所示為選取的６個(gè)浮標(biāo)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(shí)間序列。圖９ａ－ｃ中可見(jiàn)流向的變化為半日周期，，原因是流向主要受當(dāng)?shù)匕肴粘敝芷诘挠绊懀谠摱螘r(shí)間內(nèi)波向受臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)影響，呈現(xiàn)出逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在模擬時(shí)段內(nèi)該海區(qū)流向與波向表現(xiàn)出不同的變化周期�？梢�(jiàn)流向的變化為半日周期，原因是在該段時(shí)間內(nèi)波向受臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)影響，呈現(xiàn)出逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而流向主要受當(dāng)?shù)匕肴粘敝芷诘挠绊懀谀M時(shí)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(jiàn)，海浪方向基本保持不變。通過(guò)對(duì)比圖３與圖９
【作者單位】： 國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心國(guó)家海洋局海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類(lèi)號(hào)】：P731.22

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