长江口沿海地区温带风暴潮预报模式的建立及应用

作     者：付元冲 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁平兴

授予年度：2016年

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学] 

主      题：温带风暴潮 预报模式 ADCIRC 风应力作用 长江口 

摘      要：在我国,风暴潮是导致生命财产损失最严重的自然灾害之一,而在经济和航运中心的长江口地区,每年不但要在夏秋季迎来台风风暴潮的侵袭,还有在冬春季遭受温带风暴潮的肆虐,对经济发展和人民生命安全构成了严重威胁,因此,对长江口及邻近海域的温带风暴潮研究有着重大的科学和实际意义。本文利用二维流场模型ADCIRC,在长江口和杭州湾海域双向耦合波浪模型SWAN,并结合大气模型WRF,建立了长江口及邻近海域温带风暴潮预报模型。流场模型采用的三角形无结构网格能够很好地拟合复杂的近岸边界,流场模型的双层嵌套和大气模型的三层嵌套既有较高的空间分辨率,又提高了模型的预报效率。本文对该模型的风场和温带风暴潮水位进行率定验证,还统计分析得出这两次温带风暴潮增水处于高潮位、减水处于低潮位,并基于该模型分别讨论风应力和气压对温带风暴潮的作用,以及径流对温带风暴潮增减水的贡献。结果表明,气压对温带风暴潮增减水作用甚小,而主要决定增减水改变的因素是风速的变化;此外,径流越大对温带风暴潮期间的水位顶托作用越大：当水深较浅时,波浪对温带风暴潮的影响不可小觑。应用本模型,通过数值试验探讨了寒潮大风的风向、风速大小和风时对温带风暴潮的影响。模拟了在风场设为恒定值下,10天或15天温带风暴潮增减水变化,发现：向岸风导致增水,反之,离岸风导致减水,当风向为北偏西15°时,增减水均不明显;向岸风分量或离岸风分量越大,增水或减水幅度越大,速率越快;当风速风向不变时,增减水在加入风场的前3-4天变化较为显著,之后逐渐趋于稳定。