台风过程中风浪、风暴潮及漫滩数值模拟研究

发布时间：2021-11-16 04:01

　　我国是世界上遭受台风灾害最严重的国家之一,台风引发的巨浪、风暴潮等每年都会对我国沿海地区造成巨大的生命和财产损失。因此,台风、风浪、风暴潮及漫滩过程准确模拟对沿海地区防护建筑物的建设、疏散路线设计、土地利用规划等具有重要的意义。利用WRF中尺度大气模式模拟风场,运用SWAN+ADCIRC耦合模型模拟台风期间的波浪场、增水及漫滩过程,同时对未来气候变化和海平面上升对风暴潮的影响进行了研究。首先应用WRF中尺度大气模式对201409“威马逊”台风进行了数值模拟,研究不同物理过程和参数选取对台风路径和强度的影响。对“威马逊”台风路径、中心最低气压、中心附近最大风速的模拟平均偏差分别为27.3KM、6hpa和4.69m/s,建议采用Ferrier微物理方案、K-F积云参数化方案,同时考虑SST的影响。另外,建议在模拟中采用nudging方法以提高路径模拟精度。台风期间波浪及风暴潮过程模拟采用SWAN+ADCIRC耦合模型,波浪及增减水模拟结果与实测数据吻合较好,验证了模型的适用性。在此基础上,本文对“威马逊”台风期间南海特别是海南岛周边海域的风浪及风暴潮变化过程进行了研究,发现台风风眼右侧风速... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

949～2016年海南岛台风登陆地点及次数统计

第 1 章 绪论3图1-2 铺前湾位置与地形1.3 国内外研究进展台风引起的风暴潮数值模拟主要四个主要的组成部分：风场模拟、天文潮模拟、风暴潮流场模拟及波浪场模拟。其中风、流、波浪三者具有相互作用、相互影响的关系，风以风应力的形式海面产生影响，主要由海面粗糙度和拖曳力系数来控制，风成浪是风暴潮过程中波浪的主要形式。同时，波浪的产生使海面变得粗糙，反过来影响近海面风场的结构及其发展。波浪与流场的相互作用一直是国内外学者研究的重点，波浪通过辐射应力对流场特别是近岸水域流场产生作用，流场引起的水位变化等也会对波浪场产生反作用。因为全球气候变化造成的台风强度增加、海平面上升等现象日益显著，风暴潮的漫滩灾害得到越来越多的有关机构和学者的关注，对风暴潮漫滩现象的数值模拟逐渐成为国内外研究的热点。因此，下文将对风场模拟、波浪场模拟、流场模拟、波流耦合模型、风暴潮淹没数值模拟等国内外研究现状简要介绍。1.3.1 风场数值模拟目前获取风场资料的主要途径有地面测风站、梯度测风塔、卫星遥感观测、海上浮标、探空站、测风气球等

在压强条件下分析风速和相对湿度的时候，标准Cressman方案的圆形影响范围将会随着风速方向变得细长，并随其流线变得弯曲，形成了一个类似于香蕉形的影响范围，如图2-3所示。图2-3 香蕉形方案示意图观测点PO2O3O1格点O1O2格点观测点P


本文编号：3498109