平均海平面上升對(duì)東中國(guó)海潮汐、風(fēng)暴潮影響的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-11-03 11:29
隨著人類活動(dòng)對(duì)海洋、大氣系統(tǒng)的影響迅速擴(kuò)大,全球變暖與海平面上升日益成為人類關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。海平面上升會(huì)給沿海地區(qū)帶來(lái)諸多不良影響,釀成災(zāi)害,如海岸侵蝕、海水入侵強(qiáng)度加大等。天文潮位、風(fēng)暴潮位是海岸工程設(shè)計(jì)水位、警戒水位等的主要設(shè)計(jì)依據(jù)。因此,研究海平面上升對(duì)潮汐、風(fēng)暴潮的影響規(guī)律具有重要的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。本文采用數(shù)值模擬方法研究東中國(guó)海潮汐、風(fēng)暴潮在海平面上升情況下的變化規(guī)律。 采用ECOM模式模擬了東中國(guó)海的潮波,與實(shí)測(cè)資料的對(duì)比表明:M_2、S_2、O_1、K_1四分潮振幅的絕對(duì)平均誤差分別為6.89cm,6.28cm,3.26cm和4.29cm,遲角的絕對(duì)平均誤差分別為6.95°,8.25°,13.13°和10.45°。模擬結(jié)果較好的反映了該海區(qū)的潮汐特征。 結(jié)合Jelesnianski圓形臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型和ECOM模型建立了東中國(guó)海的臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮數(shù)值模型。選取三個(gè)臺(tái)風(fēng)過(guò)程(TC0012, TC0209, TC0314)的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明了ECOM模型用于模擬東中國(guó)海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮的可靠性。 潮汐敏感性試驗(yàn)表明,海平面上升1m,各分潮振幅、遲角在近岸淺水海域變化幅度較大;半日分潮較全日分潮受影響大;大部分海區(qū)分潮振幅增加,如江華灣M2分潮振幅增加20cm,部分海區(qū)減小,如長(zhǎng)江口外M2分潮振幅減小2cm;各分潮無(wú)潮點(diǎn)均不同程度的向海區(qū)中央移動(dòng)。 風(fēng)暴潮敏感性試驗(yàn)表明,隨海平面上升,風(fēng)暴增、減水極值的改變?cè)诳臻g上不是統(tǒng)一的,海平面上升對(duì)風(fēng)暴潮造成的影響主要為近岸海域;隨海平面上升幅度的增加,增、減水效應(yīng)的改變量也隨之增加;選取中國(guó)近岸特征站位風(fēng)暴潮增水極值進(jìn)行比較可以看出,對(duì)于大部分站位而言,增水極值隨海平面上升而減小,但量值較小。如海平面上升1m,增水極值改變量最大的為呂泗站(TC0012),僅減小13cm,減幅8.84%;海平面上升5m,增水極值改變量最大的為塘沽站(強(qiáng)風(fēng)條件),該站增水極值減小33cm,減幅僅4.59%。總體來(lái)說(shuō),海平面上升對(duì)風(fēng)暴潮影響較小。
【學(xué)位單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:P731.23
【部分圖文】:
平均海平面上升對(duì)東中國(guó)海潮汐、風(fēng)暴潮影響的數(shù)值模擬研究yHVxHUbb = ( )bxbyτ ,τ為底摩擦應(yīng)力, buτ為由底摩擦應(yīng)力引起的摩擦速度。Sigma 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換M 模式基于 Sigma 坐標(biāo)系統(tǒng)。在 Sigma 坐標(biāo)下,海面和海底這就給建立數(shù)值模式帶來(lái)很大的方便。在海底地形變化比較復(fù)的處理更能顯示其優(yōu)越性。圖 2-1 為 Sigma 坐標(biāo)與 Z 坐標(biāo)關(guān)系
圖 2-2 內(nèi)外模態(tài)交替計(jì)算示意圖2.2 風(fēng)場(chǎng)、氣壓模型本文采用 Jelesnianski et al.(1965)圓形臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型,其風(fēng)場(chǎng)、氣壓計(jì)公式如下: >+ ≤= ++ +>+++ +≤+=∞∞∞()(),()43()(),()41(),()1()()(),()1()()03002123rRrRPPPrRRrPPPPAiBjrRrrRViVjWRrRAiBjrRRrrViVjWRrrWaoxoyRoxoyRvvvvvvvvv式中:[( ) θ( )θ] [( ) θ( )θ]sincos;cossinccccA = x x+y yB=x x y y;其
中國(guó)海潮波的影響,因此有必要對(duì)現(xiàn)狀海平面利用 ECOM 三維診斷計(jì)算模式對(duì)東中國(guó)海潮結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、分析。131°E,如圖 3-1 所示,網(wǎng)格分辨率為 5'×5',向平均分為 10 個(gè) Sigma 層,網(wǎng)格見(jiàn)圖 3-2。放軍海軍航海保障部出版的航海圖,并在沿岸間步長(zhǎng)取為 90s,外模態(tài)時(shí)間步長(zhǎng)取為 9.0s。在黃海和東海里面取為 0.0025,這個(gè)取值是參給出的(李磊[37],林俊[38])。
【引證文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2868511
【學(xué)位單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:P731.23
【部分圖文】:
平均海平面上升對(duì)東中國(guó)海潮汐、風(fēng)暴潮影響的數(shù)值模擬研究yHVxHUbb = ( )bxbyτ ,τ為底摩擦應(yīng)力, buτ為由底摩擦應(yīng)力引起的摩擦速度。Sigma 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換M 模式基于 Sigma 坐標(biāo)系統(tǒng)。在 Sigma 坐標(biāo)下,海面和海底這就給建立數(shù)值模式帶來(lái)很大的方便。在海底地形變化比較復(fù)的處理更能顯示其優(yōu)越性。圖 2-1 為 Sigma 坐標(biāo)與 Z 坐標(biāo)關(guān)系
圖 2-2 內(nèi)外模態(tài)交替計(jì)算示意圖2.2 風(fēng)場(chǎng)、氣壓模型本文采用 Jelesnianski et al.(1965)圓形臺(tái)風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模型,其風(fēng)場(chǎng)、氣壓計(jì)公式如下: >+ ≤= ++ +>+++ +≤+=∞∞∞()(),()43()(),()41(),()1()()(),()1()()03002123rRrRPPPrRRrPPPPAiBjrRrrRViVjWRrRAiBjrRRrrViVjWRrrWaoxoyRoxoyRvvvvvvvvv式中:[( ) θ( )θ] [( ) θ( )θ]sincos;cossinccccA = x x+y yB=x x y y;其
中國(guó)海潮波的影響,因此有必要對(duì)現(xiàn)狀海平面利用 ECOM 三維診斷計(jì)算模式對(duì)東中國(guó)海潮結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、分析。131°E,如圖 3-1 所示,網(wǎng)格分辨率為 5'×5',向平均分為 10 個(gè) Sigma 層,網(wǎng)格見(jiàn)圖 3-2。放軍海軍航海保障部出版的航海圖,并在沿岸間步長(zhǎng)取為 90s,外模態(tài)時(shí)間步長(zhǎng)取為 9.0s。在黃海和東海里面取為 0.0025,這個(gè)取值是參給出的(李磊[37],林俊[38])。
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 顏云峰;左軍成;陳美香;;海平面長(zhǎng)期變化對(duì)東中國(guó)海潮波的影響[J];中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年11期
2 孔蘭;陳曉宏;;海平面上升的研究現(xiàn)狀及其影響對(duì)策研究[J];人民珠江;2012年05期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 潘嵩;長(zhǎng)江口及杭州灣臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮增水?dāng)?shù)值分析[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年
本文編號(hào):2868511
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