發(fā)布時間：2020-04-15 11:41

【摘要】：在我國,風(fēng)暴潮是導(dǎo)致生命財產(chǎn)損失最嚴重的自然災(zāi)害之一,而在經(jīng)濟和航運中心的長江口地區(qū),每年不但要在夏秋季迎來臺風(fēng)風(fēng)暴潮的侵襲,還有在冬春季遭受溫帶風(fēng)暴潮的肆虐,對經(jīng)濟發(fā)展和人民生命安全構(gòu)成了嚴重威脅,因此,對長江口及鄰近海域的溫帶風(fēng)暴潮研究有著重大的科學(xué)和實際意義。本文利用二維流場模型ADCIRC,在長江口和杭州灣海域雙向耦合波浪模型SWAN,并結(jié)合大氣模型WRF,建立了長江口及鄰近海域溫帶風(fēng)暴潮預(yù)報模型。流場模型采用的三角形無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格能夠很好地擬合復(fù)雜的近岸邊界,流場模型的雙層嵌套和大氣模型的三層嵌套既有較高的空間分辨率,又提高了模型的預(yù)報效率。本文對該模型的風(fēng)場和溫帶風(fēng)暴潮水位進行率定驗證,還統(tǒng)計分析得出這兩次溫帶風(fēng)暴潮增水處于高潮位、減水處于低潮位,并基于該模型分別討論風(fēng)應(yīng)力和氣壓對溫帶風(fēng)暴潮的作用,以及徑流對溫帶風(fēng)暴潮增減水的貢獻。結(jié)果表明,氣壓對溫帶風(fēng)暴潮增減水作用甚小,而主要決定增減水改變的因素是風(fēng)速的變化；此外,徑流越大對溫帶風(fēng)暴潮期間的水位頂托作用越大：當水深較淺時,波浪對溫帶風(fēng)暴潮的影響不可小覷。應(yīng)用本模型,通過數(shù)值試驗探討了寒潮大風(fēng)的風(fēng)向、風(fēng)速大小和風(fēng)時對溫帶風(fēng)暴潮的影響。模擬了在風(fēng)場設(shè)為恒定值下,10天或15天溫帶風(fēng)暴潮增減水變化,發(fā)現(xiàn)：向岸風(fēng)導(dǎo)致增水,反之,離岸風(fēng)導(dǎo)致減水,當風(fēng)向為北偏西15°時,增減水均不明顯；向岸風(fēng)分量或離岸風(fēng)分量越大,增水或減水幅度越大,速率越快；當風(fēng)速風(fēng)向不變時,增減水在加入風(fēng)場的前3-4天變化較為顯著,之后逐漸趨于穩(wěn)定。
【圖文】：

ＳＷＡＮ模式在近岸地區(qū)雙向z1合（ＣｈａｎS}ｎ邋Ｚｈａｏ邋ｅｔａｌ，，２０１４）。逡逑為了提高模型的計算效率，所Ｗ該模式采用兩層嵌套的方法，小區(qū)進行z1合。逡逑模式的計算區(qū)域如圖２－３。大區(qū)覆蓋了從１８°Ｎ至４１°Ｎ，１１６°Ｅ至１３４°Ｅ，計算區(qū)逡逑域的選取對溫帶風(fēng)暴潮計算的精度影響重大（于福江ｅｔ邋ａｌ，邋２００２；邋Ｂｌａｉｎ邋ｅｔ邋ａｌ，邋１９９４；逡逑ＳｈｅｎＪ．邋ａｎｄ邋Ｇｏｎｇ邋Ｗ．，２００９），計算區(qū)域的選取最好能與寒潮的尺度相當。大區(qū)逡逑開邊界分辨率可達２７公里，而小區(qū)范圍涵蓋長江口和杭州灣沿海區(qū)域，河流上逡逑界延伸至長江潮流界大通，長江口沿岸地區(qū)網(wǎng)格逐漸加密，最密分辨率可達１００逡逑米。逡逑大區(qū)加入風(fēng)場、氣壓場后計算得余水位；ＳＷＡＮ模型在風(fēng)場的驅(qū)動下計算得逡逑１８逡逑

－－ＭｇＺＺＺＺ：邐邐邐邐￣Ｊ邋２Ｔ．．逡逑Ａｆ￣——■——一－———＿—刖逡逑Ｉ—Ｌ｜ｉＪ－邋ｊ，ｉ‘ｌ邐．ｊｉ‘ｉ，Ｌｉ｜邋１。？逡逑圖２－２大氣模型計算網(wǎng)格（修改于陶英佳，２０１５）逡逑２．３．１．２邋ＡＤＣＩＲＣ流場模型計巧區(qū)域逡逑由于考慮到波－流相互作用，本文采用流場模型ＡＤＣＩ民Ｃ模式與波浪模型逡逑ＳＷＡＮ模式在近岸地區(qū)雙向z1合（ＣｈａｎS}ｎ邋Ｚｈａｏ邋ｅｔａｌ，２０１４）。逡逑為了提高模型的計算效率，所Ｗ該模式采用兩層嵌套的方法，小區(qū)進行z1合。逡逑模式的計算區(qū)域如圖２－３。大區(qū)覆蓋了從１８°Ｎ至４１°Ｎ，１１６°Ｅ至１３４°Ｅ，計算區(qū)逡逑域的選取對溫帶風(fēng)暴潮計算的精度影響重大（于福江ｅｔ邋ａｌ，邋２００２；邋Ｂｌａｉｎ邋ｅｔ邋ａｌ，邋１９９４；逡逑ＳｈｅｎＪ．邋ａｎｄ邋Ｇｏｎｇ邋Ｗ．，２００９），計算區(qū)域的選取最好能與寒潮的尺度相當。大區(qū)逡逑開邊界分辨率可達２７公里，而小區(qū)范圍涵蓋長江口和杭州灣沿海區(qū)域，河流上逡逑界延伸至長江潮流界大通
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P731.34

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本文編號：2628513