【摘要】：在中國沿海，風(fēng)暴潮災(zāi)害位于所有海洋災(zāi)害之首，每年都因?yàn)轱L(fēng)暴潮災(zāi)害造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，科學(xué)的風(fēng)暴潮災(zāi)害評估和準(zhǔn)確快速的風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)技術(shù)研究就非常地有必要。本文選擇的兩個(gè)重點(diǎn)研究區(qū)域分別是位于渤海灣的天津海域和東南沿海的福建北部海域，這兩個(gè)海域都是風(fēng)暴潮災(zāi)害多發(fā)區(qū)。針對這兩個(gè)重點(diǎn)區(qū)，本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 首先針對天津海域建立了一個(gè)臺風(fēng)風(fēng)暴潮模擬系統(tǒng)，并對該海域歷史上發(fā)生的若干臺風(fēng)風(fēng)暴潮過程進(jìn)行了模擬，模擬結(jié)果和實(shí)測數(shù)據(jù)對比良好。利用該風(fēng)暴潮模擬系統(tǒng)，評估了50年一遇強(qiáng)度的臺風(fēng)沿4條設(shè)計(jì)臺風(fēng)路徑北上時(shí)對天津的風(fēng)暴潮災(zāi)害的危險(xiǎn)性大小，并對其形成機(jī)制進(jìn)行了分析，最后找出了最容易造成天津臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害的臺風(fēng)路徑類型。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，風(fēng)場的驅(qū)動作用和氣壓場的驅(qū)動作用對風(fēng)暴潮增水的貢獻(xiàn)不是線性疊加的，這兩種作用之間存在著非線性相互作用，且這種作用傾向于使風(fēng)暴潮強(qiáng)度減小。 針對福建北部海域，建立了一個(gè)基于ROMS和SWAN的風(fēng)暴潮-海浪耦合模式，利用該耦合模式研究了在“桑美”臺風(fēng)過程中，海浪通過表面應(yīng)力、底應(yīng)力和輻射應(yīng)力對風(fēng)暴潮的影響程度及機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)：（1）海浪通過對風(fēng)應(yīng)力的影響，使臺風(fēng)路徑右側(cè)的增水增加，左側(cè)的減水增強(qiáng)；（2）海浪的存在，增加了底摩擦，使海流減弱，進(jìn)而影響風(fēng)暴潮水位；（3）輻射應(yīng)力的輻散區(qū)域，水位降低；輻射應(yīng)力方向向岸時(shí)，可驅(qū)動海水在近岸堆積，使風(fēng)暴潮增強(qiáng)�？傮w來講，海浪通過風(fēng)應(yīng)力對風(fēng)暴潮的影響最大，通過輻射應(yīng)力對風(fēng)暴潮的影響最小。 利用耦合器技術(shù)，，開發(fā)了一個(gè)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的風(fēng)暴潮-近岸浪-天文潮耦合模式，該耦合模式具有近岸高分辨率、運(yùn)行效率高的特點(diǎn)。通過與已有耦合模式的計(jì)算效率對比發(fā)現(xiàn)，新開發(fā)的耦合模式，在計(jì)算網(wǎng)格，耦合機(jī)制等完全相同的條件下，計(jì)算效率最大可提高26.4%。 本研究對于臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害的評估研究以及風(fēng)暴潮的業(yè)務(wù)化預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展都具有很重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：P731.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2614704