臺風過程中風浪、風暴潮及漫灘數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-11-16 04:01
我國是世界上遭受臺風災(zāi)害最嚴重的國家之一,臺風引發(fā)的巨浪、風暴潮等每年都會對我國沿海地區(qū)造成巨大的生命和財產(chǎn)損失。因此,臺風、風浪、風暴潮及漫灘過程準確模擬對沿海地區(qū)防護建筑物的建設(shè)、疏散路線設(shè)計、土地利用規(guī)劃等具有重要的意義。利用WRF中尺度大氣模式模擬風場,運用SWAN+ADCIRC耦合模型模擬臺風期間的波浪場、增水及漫灘過程,同時對未來氣候變化和海平面上升對風暴潮的影響進行了研究。首先應(yīng)用WRF中尺度大氣模式對201409“威馬遜”臺風進行了數(shù)值模擬,研究不同物理過程和參數(shù)選取對臺風路徑和強度的影響。對“威馬遜”臺風路徑、中心最低氣壓、中心附近最大風速的模擬平均偏差分別為27.3KM、6hpa和4.69m/s,建議采用Ferrier微物理方案、K-F積云參數(shù)化方案,同時考慮SST的影響。另外,建議在模擬中采用nudging方法以提高路徑模擬精度。臺風期間波浪及風暴潮過程模擬采用SWAN+ADCIRC耦合模型,波浪及增減水模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合較好,驗證了模型的適用性。在此基礎(chǔ)上,本文對“威馬遜”臺風期間南海特別是海南島周邊海域的風浪及風暴潮變化過程進行了研究,發(fā)現(xiàn)臺風風眼右側(cè)風速...
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
949~2016年海南島臺風登陸地點及次數(shù)統(tǒng)計
第 1 章 緒論3圖1-2 鋪前灣位置與地形1.3 國內(nèi)外研究進展臺風引起的風暴潮數(shù)值模擬主要四個主要的組成部分:風場模擬、天文潮模擬、風暴潮流場模擬及波浪場模擬。其中風、流、波浪三者具有相互作用、相互影響的關(guān)系,風以風應(yīng)力的形式海面產(chǎn)生影響,主要由海面粗糙度和拖曳力系數(shù)來控制,風成浪是風暴潮過程中波浪的主要形式。同時,波浪的產(chǎn)生使海面變得粗糙,反過來影響近海面風場的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展。波浪與流場的相互作用一直是國內(nèi)外學者研究的重點,波浪通過輻射應(yīng)力對流場特別是近岸水域流場產(chǎn)生作用,流場引起的水位變化等也會對波浪場產(chǎn)生反作用。因為全球氣候變化造成的臺風強度增加、海平面上升等現(xiàn)象日益顯著,風暴潮的漫灘災(zāi)害得到越來越多的有關(guān)機構(gòu)和學者的關(guān)注,對風暴潮漫灘現(xiàn)象的數(shù)值模擬逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點。因此,下文將對風場模擬、波浪場模擬、流場模擬、波流耦合模型、風暴潮淹沒數(shù)值模擬等國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡要介紹。1.3.1 風場數(shù)值模擬目前獲取風場資料的主要途徑有地面測風站、梯度測風塔、衛(wèi)星遙感觀測、海上浮標、探空站、測風氣球等
在壓強條件下分析風速和相對濕度的時候,標準Cressman方案的圓形影響范圍將會隨著風速方向變得細長,并隨其流線變得彎曲,形成了一個類似于香蕉形的影響范圍,如圖2-3所示。圖2-3 香蕉形方案示意圖觀測點PO2O3O1格點O1O2格點觀測點P
本文編號:3498109
【文章來源】:天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
949~2016年海南島臺風登陸地點及次數(shù)統(tǒng)計
第 1 章 緒論3圖1-2 鋪前灣位置與地形1.3 國內(nèi)外研究進展臺風引起的風暴潮數(shù)值模擬主要四個主要的組成部分:風場模擬、天文潮模擬、風暴潮流場模擬及波浪場模擬。其中風、流、波浪三者具有相互作用、相互影響的關(guān)系,風以風應(yīng)力的形式海面產(chǎn)生影響,主要由海面粗糙度和拖曳力系數(shù)來控制,風成浪是風暴潮過程中波浪的主要形式。同時,波浪的產(chǎn)生使海面變得粗糙,反過來影響近海面風場的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展。波浪與流場的相互作用一直是國內(nèi)外學者研究的重點,波浪通過輻射應(yīng)力對流場特別是近岸水域流場產(chǎn)生作用,流場引起的水位變化等也會對波浪場產(chǎn)生反作用。因為全球氣候變化造成的臺風強度增加、海平面上升等現(xiàn)象日益顯著,風暴潮的漫灘災(zāi)害得到越來越多的有關(guān)機構(gòu)和學者的關(guān)注,對風暴潮漫灘現(xiàn)象的數(shù)值模擬逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點。因此,下文將對風場模擬、波浪場模擬、流場模擬、波流耦合模型、風暴潮淹沒數(shù)值模擬等國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡要介紹。1.3.1 風場數(shù)值模擬目前獲取風場資料的主要途徑有地面測風站、梯度測風塔、衛(wèi)星遙感觀測、海上浮標、探空站、測風氣球等
在壓強條件下分析風速和相對濕度的時候,標準Cressman方案的圓形影響范圍將會隨著風速方向變得細長,并隨其流線變得彎曲,形成了一個類似于香蕉形的影響范圍,如圖2-3所示。圖2-3 香蕉形方案示意圖觀測點PO2O3O1格點O1O2格點觀測點P
本文編號:3498109
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