台风“灿鸿”影响下海浪的数值模拟研究

发布时间：2024-02-03 23:52

　　台风是影响中国黄东海的强天气现象,其引起的强风、巨浪和台风增水严重威胁着沿海地区人民的生命与财产安全。本文以海浪模式SWAN(Simulating Waves Nearshore)与区域海洋模式ROMS(Regional Ocean Modeling System)为基础,构建了中国黄东海海域在201509号台风"灿鸿"影响下的海浪-海洋耦合模式。通过浮标与Jason-2高度计有效波高数据验证了模式结果的准确性。进行了敏感性实验分析,对比耦合(ROMS+SWAN)与非耦合(SWAN)下以及使用不同地形数据(ETOPO1、ETOPO2、GEBCO)、不同物理参数化方案(风能输入、白冠耗散、底摩擦耗散)下的模拟结果差异。结果发现在射阳与前三岛浮标处,使用GEBCO地形数据(15弧秒间隔)下的模拟效果更好且稳定。在空间分布上,台风中心附近的浪流相互作用显著,在其前进方向右侧表现为耦合的有效波高值低于非耦合有效波高值,差值最高可达1米。选择不同风输入与耗散项方案时的模拟差异主要发生在最大波高处,选择不同的风能输入与白冠耗散项方案带来的差异接近0.4米,而底摩擦项方案选择不同带来的差异接近1米。...

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图1模拟区域水深

本研究模拟区域为中国黄东海区域,空间范围为27.2°—41.2°N,117.2°—127.2°E。ROMS水平网格分辨率为1/10°,垂直方向分为16层。地形数据采用GEBCO(TheGeneralBathymetricChartoftheOcean)的15弧秒间隔地....

图2台风路径与浮标位置图[审图号:GS(2016)1584号]

本文模拟了台风“灿鸿”(编号201509)过境当月(2015年7月)的海浪场,台风移动路径如图2所示。使用浮标与高度计提供的有效波高数据相结合来验证模拟结果,下文用于对比验证的模拟数据采用的是GEBCO地形下的耦合模式的结果。2.1浮标数据对比

图3射阳与前三岛浮标实测有效波高与模式结果对比图

本文选取江苏省海涂研究中心于黄海投放的射阳站和前三岛站两处浮标(如图2)的有效波高数据进行验证,射阳站浮标(121°E,34°N)放置处水深22～23m,前三岛站浮标(120°E,34.83°N)放置处水深26m,皆为近岸浅水浮标。将2015年台风“灿鸿”登陆黄东海7月7日—....

图4Jason-2高度计轨迹138和轨迹229有效波高数据与模拟结果对比

针对耦合作用的空间分布情况,本文选取台风“灿鸿”登陆中国黄东海海域12个时刻下(7月10日20时—7月12日16时,每4小时一次,其中台风中心位置及最大风速数据来源于中国台风网)耦合与非耦合有效波高差值的分布情况(图6),差值为耦合波高值减去非耦合波高值。由图6中可见,台风中心附....

本文编号：3894848