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A typhoon-induced storm surge numerical model with GPU acceleration based on an unstructured spherical centroidal Voronoi tessellation grid

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Acta Oceanologica Sinica 2024年第3期43卷 40-47页

作者： Yuanyong Gao fujiang Yu cifu fu Jianxi Dong Qiuxing Liu National Marine Environmental Forecasting Center Beijing 100081China Key Laboratory of Marine Hazards Forecasting Ministry of Natural ResourcesBeijing 100081China

Storm surge is often the marine disaster that poses the greatest threat to life and property in coastal *** and timely issuance of storm surge warnings to take appropriate countermeasures is an important means to reduce storm surge-related *** surge numerical models are important for storm surge *** further improve the performance of the storm surge forecast models,we developed a numerical storm surge forecast model based on an unstructured spherical centroidal Voronoi tessellation(SCVT)*** model is based on shallow water equations in vector-invariant form,and is discretized by Arakawa C *** SCVT grid can not only better describe the coastline information but also avoid rigid transitions,and it has a better global consistency by generating high-resolution grids in the key areas through transition *** addition,the simulation speed of the model is accelerated by using the openACC-based GPU acceleration technology to meet the timeliness requirements of operational ensemble *** only takes 37 s to simulate a day in the coastal waters of *** newly developed storm surge model was applied to simulate typhoon-induced storm surges in the coastal waters of *** hindcast experiments on the selected representative typhoon-induced storm surge processes indicate that the model can reasonably simulate the distribution characteristics of storm *** simulated maximum storm surges and their occurrence times are consistent with the observed data at the representative tide gauge stations,and the mean absolute errors are 3.5 cm and 0.6 h respectively,showing high accuracy and application prospects.

关键词： typhoon-induced storm surge numerical model GPU acceleration unstructured grid spherical centroidal Voronoi tessellation(SCVT)

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夏季黄海中北部孤立气旋对渤海风暴潮影响模拟研究

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海洋预报 2023年第1期40卷 1-9页

作者：梁森栋傅赐福国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

应用经验风场模型刻画夏季黄海中北部孤立气旋的风场,利用数值模拟开展孤立气旋强度和移动路径对渤海内风暴潮的定量影响研究。结果表明:受黄海中北部孤立气旋的影响,渤海中3个海湾的最大风暴潮分别发生在各湾顶附近的葫芦岛站、黄骅站... 详细信息

应用经验风场模型刻画夏季黄海中北部孤立气旋的风场,利用数值模拟开展孤立气旋强度和移动路径对渤海内风暴潮的定量影响研究。结果表明:受黄海中北部孤立气旋的影响,渤海中3个海湾的最大风暴潮分别发生在各湾顶附近的葫芦岛站、黄骅站和潍坊站,渤海海峡内最大风暴潮对气旋路径的敏感性较小。渤海沿岸潜在最大风暴潮与黄海中北部孤立气旋强度存在幂指数相关关系S=V_(m)^(2.391)。初步分析得出造成渤海内海湾和海峡较大风暴潮的孤立气旋的移动关键区域分别为威海市东南附近海域、烟台市东部及威海市北部沿海海域、烟台市东部沿海海域、青岛市东部—威海市南部沿海海域。

关键词：风暴潮孤立气旋渤海黄海数值模拟

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街区尺度风暴潮漫滩数值模拟

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海洋学报 2021年第10期43卷 38-49页

作者：张露傅赐福董剑希于福江国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5~10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比... 详细信息

本文利用ADCIRC模型,在宁波市北仑区建立了街区尺度的风暴潮漫滩模型,北仑区陆地分辨率达5~10 m。模拟结果整体展现漫滩淹没城市街道建筑的过程,细致刻画了水流在街区和建筑错综复杂分布时的流动情况,以及不同建筑物附近水深的变化,比以往的漫滩模拟更加精细,体现街区尺度网格的优势。数值模拟结果表明:此模型可以较好地模拟1211号台风“海葵”和5612号台风“温黛”的风暴潮过程。利用卫星遥感图像对北仑区地物进行分类,考虑下垫面底摩擦变化对漫滩模拟的影响。对比未考虑底摩擦情况的模拟实验结果,淹没面积减少了21.4%,大部分区域水深降低在0.1~0.2 m,街区尺度网格细致展示出不同地物所在区域的水深降低程度以及淹没面积变化。

关键词：风暴潮漫滩街区尺度下垫面底摩擦

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渤海风暴减水特征及其对深水航路影响的数值模拟

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海洋学报 2014年第3期36卷 30-38页

作者：傅赐福付翔吴少华于福江董剑希国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

利用环渤海9个沿岸站近10a潮位资料分析渤海海域的风暴减水特征,结果表明:渤海年均出现50cm和100cm风暴减水分别超过30d和6d,每年的9月至翌年4月份风暴减水最为频繁;建立了一套精细化天文潮-风暴潮耦合模型用于渤海深水航路的潮位预报,... 详细信息

利用环渤海9个沿岸站近10a潮位资料分析渤海海域的风暴减水特征,结果表明:渤海年均出现50cm和100cm风暴减水分别超过30d和6d,每年的9月至翌年4月份风暴减水最为频繁;建立了一套精细化天文潮-风暴潮耦合模型用于渤海深水航路的潮位预报,各站天文潮模拟验证的平均均方根误差为18.5cm,由此计算得到航路代表点的潮汐特征值并作潮汐预报;后报模拟了近10a重大风暴减水过程,模拟与实测吻合较好,说明该耦合模型可为该航路的潮位预报提供有益参考。

关键词：风暴减水深水航路高分辨率风暴潮-天文潮耦合数值模拟

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基于ECMWF细网格风场的台风“烟花”与飓风“艾达”风暴潮数值预报检验与分析

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海洋预报 2022年第3期39卷 1-9页

作者：熊杰傅赐福于福江董剑希国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

基于已调试验证的全球风暴潮数值预报模型,采用ECMWF细网格预报风场对2106号台风“烟花”和Al2109号飓风“艾达”开展风暴潮数值预报检验和分析。结果表明:台风“烟花”48 h和24 h台风预报路径、强度与实测相近,各潮位站48 h和24 h预报... 详细信息

基于已调试验证的全球风暴潮数值预报模型,采用ECMWF细网格预报风场对2106号台风“烟花”和Al2109号飓风“艾达”开展风暴潮数值预报检验和分析。结果表明:台风“烟花”48 h和24 h台风预报路径、强度与实测相近,各潮位站48 h和24 h预报平均绝对误差分别为0.49 m和0.22 m,平均相对误差分别为30.17%和12.56%;飓风“艾达”48 h和24 h台风预报路径较实况偏西,预报强度低于实测,各潮位站48 h和24 h预报平均绝对误差分别为1.14 m和0.49 m,平均相对误差分别为61.29%和25.17%。分析风暴潮数值预报误差的原因发现:ECMWF细网格风场对风圈庞大且强度变化较慢的大型台风“烟花”的预报准确度高,而对短时间强度爆发型飓风“艾达”的预报准确度稍显不足,导致台风“烟花”风暴潮预报的误差明显小于飓风“艾达”。ECMWF细网格风场可以成为驱动风暴潮数值预报的有益补充,建立模型风场与ECMWF细网格风场的融合风场将会进一步提升风暴潮预报精度。

关键词：台风“烟花” 飓风“艾达” ECMWF细网格风暴潮数值预报

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闽江感潮河段潮汐-洪水相互作用数值模拟

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海洋学报 2015年第7期37卷 15-21页

作者：傅赐福董剑希刘秋兴于福江国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

本文分析了闽江感潮河段洪水、潮汐特征,利用高精度GIS数据建立了基于非结构三角网的高分辨率洪-潮耦合模型,在闽江口重点区域的网格分辨率达到50-100m。选取竹岐断面作为径流边界并基于＂2006.6.6＂洪水过程设计了3组数值实验,模拟结... 详细信息

本文分析了闽江感潮河段洪水、潮汐特征,利用高精度GIS数据建立了基于非结构三角网的高分辨率洪-潮耦合模型,在闽江口重点区域的网格分辨率达到50-100m。选取竹岐断面作为径流边界并基于＂2006.6.6＂洪水过程设计了3组数值实验,模拟结果表明：相比于只考虑洪水或者潮汐,在耦合洪水和潮汐后,各代表站的模拟值与实测值更为吻合;在30年一遇洪水的作用下,闽江感潮河段各断面的原有潮汐特征都不同程度地被洪水信号所影响,其中,文山里和解放大桥站表现出明显的洪水特征,而峡南、白岩潭和琯头站则表现出洪、潮混合特征;从峡南到琯头对应河段在高潮时段流速减小而低潮时段则流速增大,说明该河段存在很明显的洪-潮相互作用。

关键词：闽江感潮河段 ADCIRC二维模型高分辨率洪-潮相互作用

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滨海新区温带风暴潮灾害风险评估研究

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海洋学报 2013年第1期35卷 55-62页

作者：傅赐福于福江王培涛刘秋兴董剑希国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

建立了一套基于非结构三角网、适用于滨海新区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,在陆地区域分辨率达到50～80m,对两次典型的温带风暴潮进行模拟得到满意结果。计算了塘沽站19a平均天文高潮值并根据对历史天气过程的分析,选取制定了4个强度... 详细信息

建立了一套基于非结构三角网、适用于滨海新区的高分辨率风暴潮漫滩数值模式,在陆地区域分辨率达到50～80m,对两次典型的温带风暴潮进行模拟得到满意结果。计算了塘沽站19a平均天文高潮值并根据对历史天气过程的分析,选取制定了4个强度的天气系统,而后模拟得到不同强度下滨海新区的温带风暴潮最大淹没范围。综合考虑风暴潮淹没风险与承灾体脆弱性制作出滨海新区温带风暴潮灾害风险图。结果表明:大部分地区都存在风暴潮灾害风险,沿海地区风险大于内陆,其中天津新港、临港工业区、海河北岸地区、大港地区南部的灾害风险最大。

关键词：温带风暴潮 ADCirc模式高分辨率漫滩风暴潮灾害风险评估

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施石灰石粉后红壤化学性质的变化

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土壤学报 1995年第3期32卷 300-307页

作者：孟赐福傅庆林浙江省农科院土壤肥料研究所

红壤施用石灰１０年的田间试验和盆栽试验的结果表明：（１）施用石灰能降低土壤酸度，增加土壤中交换性Ｃａ和Ｍｇ含量，从而导致作物产量的提高；（２）底土酸度的降低随时间的推移和石灰用量的增大而增强，每公顷施用３．２５－１５... 详细信息

红壤施用石灰１０年的田间试验和盆栽试验的结果表明：（１）施用石灰能降低土壤酸度，增加土壤中交换性Ｃａ和Ｍｇ含量，从而导致作物产量的提高；（２）底土酸度的降低随时间的推移和石灰用量的增大而增强，每公顷施用３．２５－１５．０吨石灰石粉的降酸和增产效应至少可维持１０年以上；（３）每公顷施用７．５吨石灰石粉能显著提高土壤有机质、全氮及速效磷含量；（４）土壤有效锌和有效铜含量随ｐＨ升高而增加，并与有机质含量呈正相关，相关系数分别为ｒ＝０．９６５（ｎ＝５）和ｒ＝０．８８７（ｎ＝５）。土壤有机质、有效磷、有效锌及有效铜的含量随上层深度增加而减少；（５）缺磷的酸性土壤，磷肥与石灰配施对增产效应更大。

关键词：红壤 PH值石灰有效磷锌铜

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《文心雕龙》创作理论生成的基础

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首都师范大学学报（社会科学版） 2021年第3期 1-11页

作者：詹福瑞首都师范大学文学院北京100089 中国诗歌研究中心学术委员会

《文心雕龙》是刘勰撰写的文章学著作,然此文章学研究的对象又非泛文体,有其明显的重点,即以审美为主体的诗赋。考察此书后二十五篇所涉及的作家作品,虽然有诗、赋、颂、箴、铭、诔、碑、书、章、表、奏、议、论、序、符、檄、移、策等... 详细信息

《文心雕龙》是刘勰撰写的文章学著作,然此文章学研究的对象又非泛文体,有其明显的重点,即以审美为主体的诗赋。考察此书后二十五篇所涉及的作家作品,虽然有诗、赋、颂、箴、铭、诔、碑、书、章、表、奏、议、论、序、符、檄、移、策等二十余种文体,但主体是赋和诗,尤其是赋。因此可以得出结论:“割情析采”理论,是建立在以辞赋和诗歌为主要考察对象之上的创作论,而创作论探讨的心与物、情与采、体与性的关系,都是写作诗赋所面临的基本问题。

关键词：《文心雕龙》理论作家作品

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典雅:蔡邕辞赋的美学品格

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西安电子科技大学学报（社会科学版） 2003年第2期13卷 83-87页

作者：傅建忠福建师范大学文学院福建福州350007

汉代经学昌盛,汉赋在经学的渗透和影响下,赋家用典亦渐成风尚。蔡邕为东汉经史大家,其辞赋作品大量隶事用典,又多骈词偶句,展现出既典雅骈俪又渊懿灵光的独特风格。他是汉末崭新赋风的有力拓展者和代表赋家。

关键词：蔡邕美学品格辞赋经学骈偶汉朝典故

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