【摘要】：本文利用一個(gè)二維風(fēng)暴潮伴隨同化模型,并基于渤、黃、東海7203、8509號臺風(fēng)風(fēng)暴潮的數(shù)值模擬,對空間分布風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)處理方法進(jìn)行了伴隨法反演研究。假定風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)具有空間分布特征,即在研究海域均勻選取一些獨(dú)立點(diǎn),利用這些獨(dú)立點(diǎn)的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)線性插值得到全場的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)。利用伴隨法優(yōu)化獨(dú)立點(diǎn)的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù),進(jìn)而優(yōu)化全場的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)分布。為了體現(xiàn)此方法的優(yōu)越性,設(shè)計(jì)了三個(gè)比較實(shí)驗(yàn)：在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,整個(gè)海域風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)取常數(shù)；在第二、三個(gè)實(shí)驗(yàn)中,風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)依照傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：采用空間分布的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù),風(fēng)暴潮的模擬精度大大提高,然而增加獨(dú)立點(diǎn)的個(gè)數(shù)并不能提高模擬精度；在同一個(gè)海域,7203和8509號臺風(fēng)由于路徑不同反演出的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)的空間分布也不同,但相同的是在海岸線曲折的海區(qū)風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)對風(fēng)暴潮模型有顯著的影響。此外,通過考察在風(fēng)場施加隨機(jī)誤差前后風(fēng)暴潮模擬水位及風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)的變化,得出結(jié)論：風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)受風(fēng)場不確定性的影響,但這個(gè)影響是非常小的。并對反演的風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知風(fēng)應(yīng)力拖曳系數(shù)與當(dāng)?shù)厮詈惋L(fēng)速有密切的關(guān)系。 本文對夏威夷海區(qū)1992年到2002年共十年的TOPEX/Poseidon (T/P)衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)和分析得到八個(gè)主要分潮(半日潮M2,S2,N2,K2,全日潮K1,O1,P1,Q1)的調(diào)和常數(shù)。在軌道交點(diǎn)處將上行軌與下行軌的調(diào)和常數(shù)進(jìn)行比較,并與驗(yàn)潮站的資料進(jìn)行比較,以此證實(shí)本文調(diào)和分析結(jié)果的可靠性。對上述調(diào)和常數(shù)沿軌道進(jìn)行多項(xiàng)式擬合,獲得軌道上任意點(diǎn)的調(diào)和常數(shù)。在此基礎(chǔ)上,提出一種新的擬合方法,其主要特點(diǎn)是利用T/P高度計(jì)資料可以直接獲取同潮圖。即：在研究區(qū)域內(nèi)任選一點(diǎn),根據(jù)該點(diǎn)到其最近的兩條上(下)行軌的距離比,在這兩條上(下)行軌間的下(上)行軌上可以找到與該點(diǎn)具有相同距離比的一系列點(diǎn),對這些點(diǎn)的調(diào)和常數(shù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合,可得到該點(diǎn)的調(diào)和常數(shù)。采用上述擬合方法可得到夏威夷海域的調(diào)和常數(shù)及同潮圖,所得結(jié)果與驗(yàn)潮站的資料以及NAO.99b, TPXO7.2和FES2004模式的結(jié)果具有較好的一致性,從而表明本文擬合方法的合理性,并通過這種方法可以利用T/P高度計(jì)資料直接獲取高精度的同潮圖。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P731.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2617085