平均海平面上升對東中國海潮汐、風暴潮影響的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2020-11-03 11:29
隨著人類活動對海洋、大氣系統(tǒng)的影響迅速擴大,全球變暖與海平面上升日益成為人類關注的焦點問題。海平面上升會給沿海地區(qū)帶來諸多不良影響,釀成災害,如海岸侵蝕、海水入侵強度加大等。天文潮位、風暴潮位是海岸工程設計水位、警戒水位等的主要設計依據(jù)。因此,研究海平面上升對潮汐、風暴潮的影響規(guī)律具有重要的科學價值和應用價值。本文采用數(shù)值模擬方法研究東中國海潮汐、風暴潮在海平面上升情況下的變化規(guī)律。 采用ECOM模式模擬了東中國海的潮波,與實測資料的對比表明:M_2、S_2、O_1、K_1四分潮振幅的絕對平均誤差分別為6.89cm,6.28cm,3.26cm和4.29cm,遲角的絕對平均誤差分別為6.95°,8.25°,13.13°和10.45°。模擬結果較好的反映了該海區(qū)的潮汐特征。 結合Jelesnianski圓形臺風風場模型和ECOM模型建立了東中國海的臺風風暴潮數(shù)值模型。選取三個臺風過程(TC0012, TC0209, TC0314)的模擬結果與實測結果進行對比,證明了ECOM模型用于模擬東中國海臺風風暴潮的可靠性。 潮汐敏感性試驗表明,海平面上升1m,各分潮振幅、遲角在近岸淺水海域變化幅度較大;半日分潮較全日分潮受影響大;大部分海區(qū)分潮振幅增加,如江華灣M2分潮振幅增加20cm,部分海區(qū)減小,如長江口外M2分潮振幅減小2cm;各分潮無潮點均不同程度的向海區(qū)中央移動。 風暴潮敏感性試驗表明,隨海平面上升,風暴增、減水極值的改變在空間上不是統(tǒng)一的,海平面上升對風暴潮造成的影響主要為近岸海域;隨海平面上升幅度的增加,增、減水效應的改變量也隨之增加;選取中國近岸特征站位風暴潮增水極值進行比較可以看出,對于大部分站位而言,增水極值隨海平面上升而減小,但量值較小。如海平面上升1m,增水極值改變量最大的為呂泗站(TC0012),僅減小13cm,減幅8.84%;海平面上升5m,增水極值改變量最大的為塘沽站(強風條件),該站增水極值減小33cm,減幅僅4.59%?傮w來說,海平面上升對風暴潮影響較小。
【學位單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2008
【中圖分類】:P731.23
【部分圖文】:
平均海平面上升對東中國海潮汐、風暴潮影響的數(shù)值模擬研究yHVxHUbb = ( )bxbyτ ,τ為底摩擦應力, buτ為由底摩擦應力引起的摩擦速度。Sigma 坐標轉換M 模式基于 Sigma 坐標系統(tǒng)。在 Sigma 坐標下,海面和海底這就給建立數(shù)值模式帶來很大的方便。在海底地形變化比較復的處理更能顯示其優(yōu)越性。圖 2-1 為 Sigma 坐標與 Z 坐標關系
圖 2-2 內外模態(tài)交替計算示意圖2.2 風場、氣壓模型本文采用 Jelesnianski et al.(1965)圓形臺風風場模型,其風場、氣壓計公式如下: >+ ≤= ++ +>+++ +≤+=∞∞∞()(),()43()(),()41(),()1()()(),()1()()03002123rRrRPPPrRRrPPPPAiBjrRrrRViVjWRrRAiBjrRRrrViVjWRrrWaoxoyRoxoyRvvvvvvvvv式中:[( ) θ( )θ] [( ) θ( )θ]sincos;cossinccccA = x x+y yB=x x y y;其
中國海潮波的影響,因此有必要對現(xiàn)狀海平面利用 ECOM 三維診斷計算模式對東中國海潮結果進行驗證、分析。131°E,如圖 3-1 所示,網(wǎng)格分辨率為 5'×5',向平均分為 10 個 Sigma 層,網(wǎng)格見圖 3-2。放軍海軍航海保障部出版的航海圖,并在沿岸間步長取為 90s,外模態(tài)時間步長取為 9.0s。在黃海和東海里面取為 0.0025,這個取值是參給出的(李磊[37],林俊[38])。
【引證文獻】
本文編號:2868511
【學位單位】:中國海洋大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2008
【中圖分類】:P731.23
【部分圖文】:
平均海平面上升對東中國海潮汐、風暴潮影響的數(shù)值模擬研究yHVxHUbb = ( )bxbyτ ,τ為底摩擦應力, buτ為由底摩擦應力引起的摩擦速度。Sigma 坐標轉換M 模式基于 Sigma 坐標系統(tǒng)。在 Sigma 坐標下,海面和海底這就給建立數(shù)值模式帶來很大的方便。在海底地形變化比較復的處理更能顯示其優(yōu)越性。圖 2-1 為 Sigma 坐標與 Z 坐標關系
圖 2-2 內外模態(tài)交替計算示意圖2.2 風場、氣壓模型本文采用 Jelesnianski et al.(1965)圓形臺風風場模型,其風場、氣壓計公式如下: >+ ≤= ++ +>+++ +≤+=∞∞∞()(),()43()(),()41(),()1()()(),()1()()03002123rRrRPPPrRRrPPPPAiBjrRrrRViVjWRrRAiBjrRRrrViVjWRrrWaoxoyRoxoyRvvvvvvvvv式中:[( ) θ( )θ] [( ) θ( )θ]sincos;cossinccccA = x x+y yB=x x y y;其
中國海潮波的影響,因此有必要對現(xiàn)狀海平面利用 ECOM 三維診斷計算模式對東中國海潮結果進行驗證、分析。131°E,如圖 3-1 所示,網(wǎng)格分辨率為 5'×5',向平均分為 10 個 Sigma 層,網(wǎng)格見圖 3-2。放軍海軍航海保障部出版的航海圖,并在沿岸間步長取為 90s,外模態(tài)時間步長取為 9.0s。在黃海和東海里面取為 0.0025,這個取值是參給出的(李磊[37],林俊[38])。
【引證文獻】
相關期刊論文 前2條
1 顏云峰;左軍成;陳美香;;海平面長期變化對東中國海潮波的影響[J];中國海洋大學學報(自然科學版);2010年11期
2 孔蘭;陳曉宏;;海平面上升的研究現(xiàn)狀及其影響對策研究[J];人民珠江;2012年05期
相關碩士學位論文 前1條
1 潘嵩;長江口及杭州灣臺風風暴潮增水數(shù)值分析[D];中國海洋大學;2012年
本文編號:2868511
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