【摘要】：在中國沿海，風暴潮災害位于所有海洋災害之首，每年都因為風暴潮災害造成重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，科學的風暴潮災害評估和準確快速的風暴潮預報技術(shù)研究就非常地有必要。本文選擇的兩個重點研究區(qū)域分別是位于渤海灣的天津海域和東南沿海的福建北部海域，這兩個海域都是風暴潮災害多發(fā)區(qū)。針對這兩個重點區(qū)，本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 首先針對天津海域建立了一個臺風風暴潮模擬系統(tǒng)，并對該海域歷史上發(fā)生的若干臺風風暴潮過程進行了模擬，模擬結(jié)果和實測數(shù)據(jù)對比良好。利用該風暴潮模擬系統(tǒng)，評估了50年一遇強度的臺風沿4條設計臺風路徑北上時對天津的風暴潮災害的危險性大小，并對其形成機制進行了分析，最后找出了最容易造成天津臺風風暴潮災害的臺風路徑類型。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，風場的驅(qū)動作用和氣壓場的驅(qū)動作用對風暴潮增水的貢獻不是線性疊加的，這兩種作用之間存在著非線性相互作用，且這種作用傾向于使風暴潮強度減小。 針對福建北部海域，建立了一個基于ROMS和SWAN的風暴潮-海浪耦合模式，利用該耦合模式研究了在“桑美”臺風過程中，海浪通過表面應力、底應力和輻射應力對風暴潮的影響程度及機制。研究發(fā)現(xiàn)：（1）海浪通過對風應力的影響，使臺風路徑右側(cè)的增水增加，左側(cè)的減水增強；（2）海浪的存在，增加了底摩擦，使海流減弱，進而影響風暴潮水位；（3）輻射應力的輻散區(qū)域，水位降低；輻射應力方向向岸時，可驅(qū)動海水在近岸堆積，使風暴潮增強�？傮w來講，海浪通過風應力對風暴潮的影響最大，通過輻射應力對風暴潮的影響最小。 利用耦合器技術(shù)，，開發(fā)了一個非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的風暴潮-近岸浪-天文潮耦合模式，該耦合模式具有近岸高分辨率、運行效率高的特點。通過與已有耦合模式的計算效率對比發(fā)現(xiàn)，新開發(fā)的耦合模式，在計算網(wǎng)格，耦合機制等完全相同的條件下，計算效率最大可提高26.4%。 本研究對于臺風風暴潮災害的評估研究以及風暴潮的業(yè)務化預報技術(shù)發(fā)展都具有很重要的意義。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（海洋研究所）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P731.23

【參考文獻】

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本文編號：2614704