臺風“Megi”(2010)過程中海浪的特征及其對大氣海洋的影響研究
發(fā)布時間:2022-01-24 01:20
使用海-氣-浪耦合系統(tǒng)模擬了臺風"Megi"(2010)過程中海洋與大氣變化過程,重點研究了臺風浪的有效波高、波周期、波向和波長等波參數的分布特征,并通過一組針對海浪的控制試驗檢驗了海浪對臺風及海洋環(huán)流的影響狀況。結果表明:臺風過程中的海浪有效波高最高達到了12 m以上,波高高值區(qū)域在移動方向的右前方;臺風中心附近的海浪波長最長,周期最大,譜峰周期大于平均周期,譜峰波向較平均波向向右偏轉了15°~20°。通過與未耦合海浪模式的控制試驗對比發(fā)現,通過拖曳作用,海浪調節(jié)了海面風速的大小,使得臺風后部風速減小約3~5 m/s;同時,由于海面粗糙度的增加,臺風內核區(qū)域潛熱通量有所增加,最大達到了15%。另外,海浪的加入加劇了海洋混合,導致了更大程度的降溫,模擬值更接近實況值,同時也改變了海流的方向,影響了SST等海洋熱動力狀態(tài)模擬的準確性。
【文章來源】:海洋預報. 2020,37(03)北大核心CSCD
【文章頁數】:12 頁
【部分圖文】:
COAWST系統(tǒng)示意圖
在SWAN模式中,使用第三代海浪模擬方案,風場輸入、白冠破碎采用Komen等[24]的方案,淺水中深度誘導破碎系數取為α=1.01,β=0.73,底部摩擦采取Madsen等[25]的方案,海浪傳播方案采用BSBT方案。3 模擬結果驗證
圖3 e、3f和圖4 e、4f分別為18日21時和20日09時海浪的平均波向和譜峰波向。18日21時,臺風中心附近的波向呈逆時針旋轉,在南海其他區(qū)域,波浪總體向西南方向傳播,而在東菲律賓海域,海浪主要向北傳播。譜峰波向與平均波向接近,但是相對于平均波向,向右偏轉了15°~30°。20日09時,隨著臺風中心的北上,南海區(qū)域的海浪傳播方向有了較大的變化,總體呈現逆時針旋轉,此外,臺風在南海產生的東北向的風浪穿過臺灣島與呂宋島之間,向西北太平洋海域傳播,并與臺風在東菲律賓海產生的涌浪相遇。這一特征在譜峰波向上表現得更明顯,這也與上文分析的波高、周期、波長分布的特征相吻合。圖4 20日09時SWAN模式模擬結果(圖中黑色圓點為當前時刻臺風中心的位置)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]使用高分辨率海-氣-浪耦合模式COAWST對“Megi”(2010)的一次模擬試驗[J]. 徐海波,杜華棟,項杰,譚曉林,操俊偉. 海洋預報. 2019(02)
[2]中尺度海氣浪耦合模式對西北太平洋雙臺風影響下的海浪預報研究[J]. 丁維煒,齊琳琳,汪匯潔,王學忠,趙桂清,李可盛. 海洋技術學報. 2018(03)
[3]SWAN模式對西行臺風所致臺風浪的模擬分析[J]. 高成志,鄭崇偉. 哈爾濱工程大學學報. 2018(07)
[4]西北太平洋浪流相互作用對有效波高的影響研究[J]. 劉娜,李本霞,王輝,呂洪剛. 海洋學報. 2016(09)
[5]Numerical Simulation of Typhoon Muifa(2011) Using a Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport(COAWST) Modeling System[J]. LIU Na,LING Tiejun,WANG Hui,ZHANG Yunfei,GAO Zhiyi,WANG Yi. Journal of Ocean University of China. 2015(02)
[6]臺灣島鄰近海域臺風浪的模擬研究[J]. 陳希,沙文鈺,閔錦忠. 海洋預報. 2002(04)
[7]中國近海及其鄰近海域災害性海浪監(jiān)測和預報[J]. 許富祥,余宙文. 海洋預報. 1998(03)
本文編號:3605548
【文章來源】:海洋預報. 2020,37(03)北大核心CSCD
【文章頁數】:12 頁
【部分圖文】:
COAWST系統(tǒng)示意圖
在SWAN模式中,使用第三代海浪模擬方案,風場輸入、白冠破碎采用Komen等[24]的方案,淺水中深度誘導破碎系數取為α=1.01,β=0.73,底部摩擦采取Madsen等[25]的方案,海浪傳播方案采用BSBT方案。3 模擬結果驗證
圖3 e、3f和圖4 e、4f分別為18日21時和20日09時海浪的平均波向和譜峰波向。18日21時,臺風中心附近的波向呈逆時針旋轉,在南海其他區(qū)域,波浪總體向西南方向傳播,而在東菲律賓海域,海浪主要向北傳播。譜峰波向與平均波向接近,但是相對于平均波向,向右偏轉了15°~30°。20日09時,隨著臺風中心的北上,南海區(qū)域的海浪傳播方向有了較大的變化,總體呈現逆時針旋轉,此外,臺風在南海產生的東北向的風浪穿過臺灣島與呂宋島之間,向西北太平洋海域傳播,并與臺風在東菲律賓海產生的涌浪相遇。這一特征在譜峰波向上表現得更明顯,這也與上文分析的波高、周期、波長分布的特征相吻合。圖4 20日09時SWAN模式模擬結果(圖中黑色圓點為當前時刻臺風中心的位置)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]使用高分辨率海-氣-浪耦合模式COAWST對“Megi”(2010)的一次模擬試驗[J]. 徐海波,杜華棟,項杰,譚曉林,操俊偉. 海洋預報. 2019(02)
[2]中尺度海氣浪耦合模式對西北太平洋雙臺風影響下的海浪預報研究[J]. 丁維煒,齊琳琳,汪匯潔,王學忠,趙桂清,李可盛. 海洋技術學報. 2018(03)
[3]SWAN模式對西行臺風所致臺風浪的模擬分析[J]. 高成志,鄭崇偉. 哈爾濱工程大學學報. 2018(07)
[4]西北太平洋浪流相互作用對有效波高的影響研究[J]. 劉娜,李本霞,王輝,呂洪剛. 海洋學報. 2016(09)
[5]Numerical Simulation of Typhoon Muifa(2011) Using a Coupled Ocean-Atmosphere-Wave-Sediment Transport(COAWST) Modeling System[J]. LIU Na,LING Tiejun,WANG Hui,ZHANG Yunfei,GAO Zhiyi,WANG Yi. Journal of Ocean University of China. 2015(02)
[6]臺灣島鄰近海域臺風浪的模擬研究[J]. 陳希,沙文鈺,閔錦忠. 海洋預報. 2002(04)
[7]中國近海及其鄰近海域災害性海浪監(jiān)測和預報[J]. 許富祥,余宙文. 海洋預報. 1998(03)
本文編號:3605548
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