南海北部臺風風暴潮模擬研究與機理探索
發(fā)布時間:2021-01-05 09:22
風暴潮通常會給沿海地區(qū)帶來巨大災害,其造成的社會經(jīng)濟損失位于海洋災害之首。我國是受到臺風和臺風風暴潮影響比較嚴重的國家,特別是在南海區(qū)域。因此,對南海北部臺風風暴潮進行有效預報以及展開機理研究,顯得尤為重要。本文基于上述理念,對南海北部典型的臺風風暴潮進行模擬研究和機理分析,并得到一些結(jié)論。首先,利用風場相似性理論,建立模型風場并進行部分修正。在建立模型風場過程中,通過對比研究,發(fā)現(xiàn)DUAL圓對稱模型風場具有可調(diào)性參數(shù)且適合南海北部臺風研究;通過藤田公式和梯度風關系修正流入角,將模型風場與溫度、風速建立聯(lián)系;通過沿臺風路徑方法添加移速風場,使得模型風場右側(cè)風速偏大,從外形上與真實臺風更加相似;通過公式添加背景風場,進行增水模擬對比,發(fā)現(xiàn)外圍區(qū)域和臺風中心點附近增水增加,但最大增水點附近增水減少。其次,進行增水模擬驗證。通過模擬結(jié)果與天文臺數(shù)據(jù)對比中顯示,忽略氣壓以及外圍氣象因素會對增水效果產(chǎn)生的加強作用,模式將誤差控制在20%以內(nèi),根據(jù)前人研究認為其具有合理性;而與AVISO數(shù)據(jù)對比中發(fā)現(xiàn),只有在遠離陸地和邊界區(qū)域模擬較為準確。再次,利用臺風位置對增水振蕩進行分類,并指出對應增水特點及...
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 臺風簡介
1.1.1 臺風定義,分布以及結(jié)構
1.1.2 全球變暖下的臺風變化
1.1.3 南海臺風
1.2 風暴潮簡介
1.2.1 風暴潮災害及風險評估預警
1.2.2 風暴潮理論與預報研究發(fā)展
第二章 模式與數(shù)據(jù)簡介
2.1 模式介紹
2.1.1 模式簡介
2.1.2 模式控制方程
2.1.3 模式坐標系統(tǒng),差分方式及網(wǎng)格及參數(shù)化
2.1.4 本文模式設置和輸入
2.2 數(shù)據(jù)簡介
2.2.1 ETOPO
2.2.2 CCMP,NOAA
2.2.3 中國臺風網(wǎng)
2.2.4 TPXO
2.2.5 HYCOM
2.2.6 SODA
2.2.7 香港天文臺
2.2.8 AVISO
第三章 模型風場建立
3.1 模型風場研究現(xiàn)狀
3.2 模型風場的建立及討論
3.2.1 圓對稱風場
3.2.2 流入角修正
3.2.3 增加移動風場
3.2.4 疊加背景風場
3.3 小結(jié)
第四章 臺風風暴潮模擬及機理探索
4.1 模式驗證
4.1.1 香港天文臺數(shù)據(jù)驗證模式
4.1.2 AVISO 數(shù)據(jù)驗證模式
4.1.3 小結(jié)
4.2 模擬增水時間段與空間段分析
4.2.1 臺風風暴潮引起增水的不同階段
4.2.2 風暴增水不同階段的空間變化
4.2.3 根據(jù)臺風到達位置劃分增水階段
4.2.4 小結(jié)
4.3 風場變化對增水影響
4.3.1 最大增水位置的研究
4.3.2 風場因素變化對增水的影響
4.3.3 增水滯后性和尋找引起最大增水的風場位置
4.3.4 小結(jié)
4.4 其他因素對增水影響
4.4.1 垂直斜壓海水對風暴增水影響
4.3.3 潮汐對風暴增水的非線性作用
4.4.3 小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
發(fā)表論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同海域影響熱帶氣旋強度變化的環(huán)境動力因素對比[J]. 王喜,余錦華. 熱帶氣象學報. 2011(03)
[2]華南沿海特大風暴潮統(tǒng)計分析[J]. 楊彩福,吳業(yè)強. 廣東氣象. 2011(01)
[3]熱帶風暴GONI活動期間南海上層熱結(jié)構變化及海浪、風暴潮特征分析[J]. 孫璐,黃楚光,蔡偉敘,胡希聲,龍小敏. 海洋通報. 2011(01)
[4]風暴潮集合預報現(xiàn)狀及前景展望[J]. 柏亞周,李訓強,鄭崇偉,鄭友華. 中國科技信息. 2011(04)
[5]隨機分布的小尺度渦旋場對臺風路徑影響的研究[J]. 羅哲賢,鄒立堯. 氣象學報. 2010(01)
[6]非對稱臺風風場的動力初始化應用研究[J]. 王亮,陸漢城,潘曉濱,張云. 氣象科學. 2009(06)
[7]風暴潮研究綜述及防災減災對策[J]. 劉清容,于建生,韓笑. 科技風. 2009(12)
[8]對臺風“麥莎”風暴潮過程的數(shù)值模擬[J]. 楊曉君,呂江津,何群英,王穎. 廣東氣象. 2009(03)
[9]0715號臺風“利奇馬”風暴潮分析[J]. 石,,黃厚衡. 海洋預報. 2009(01)
[10]基于GIS空間分析的臺風路徑預測[J]. 鄒亮,任愛珠,徐峰,張新. 清華大學學報(自然科學版)網(wǎng)絡.預覽. 2008(12)
博士論文
[1]重點區(qū)臺風風暴潮數(shù)值預報與災害評估研究[D]. 馮興如.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2012
[2]黃海冬季環(huán)流動力學研究及中國近海水色遙感大氣校正改進[D]. 劉亞豪.中國海洋大學 2011
本文編號:2958421
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 臺風簡介
1.1.1 臺風定義,分布以及結(jié)構
1.1.2 全球變暖下的臺風變化
1.1.3 南海臺風
1.2 風暴潮簡介
1.2.1 風暴潮災害及風險評估預警
1.2.2 風暴潮理論與預報研究發(fā)展
第二章 模式與數(shù)據(jù)簡介
2.1 模式介紹
2.1.1 模式簡介
2.1.2 模式控制方程
2.1.3 模式坐標系統(tǒng),差分方式及網(wǎng)格及參數(shù)化
2.1.4 本文模式設置和輸入
2.2 數(shù)據(jù)簡介
2.2.1 ETOPO
2.2.2 CCMP,NOAA
2.2.3 中國臺風網(wǎng)
2.2.4 TPXO
2.2.5 HYCOM
2.2.6 SODA
2.2.7 香港天文臺
2.2.8 AVISO
第三章 模型風場建立
3.1 模型風場研究現(xiàn)狀
3.2 模型風場的建立及討論
3.2.1 圓對稱風場
3.2.2 流入角修正
3.2.3 增加移動風場
3.2.4 疊加背景風場
3.3 小結(jié)
第四章 臺風風暴潮模擬及機理探索
4.1 模式驗證
4.1.1 香港天文臺數(shù)據(jù)驗證模式
4.1.2 AVISO 數(shù)據(jù)驗證模式
4.1.3 小結(jié)
4.2 模擬增水時間段與空間段分析
4.2.1 臺風風暴潮引起增水的不同階段
4.2.2 風暴增水不同階段的空間變化
4.2.3 根據(jù)臺風到達位置劃分增水階段
4.2.4 小結(jié)
4.3 風場變化對增水影響
4.3.1 最大增水位置的研究
4.3.2 風場因素變化對增水的影響
4.3.3 增水滯后性和尋找引起最大增水的風場位置
4.3.4 小結(jié)
4.4 其他因素對增水影響
4.4.1 垂直斜壓海水對風暴增水影響
4.3.3 潮汐對風暴增水的非線性作用
4.4.3 小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
發(fā)表論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同海域影響熱帶氣旋強度變化的環(huán)境動力因素對比[J]. 王喜,余錦華. 熱帶氣象學報. 2011(03)
[2]華南沿海特大風暴潮統(tǒng)計分析[J]. 楊彩福,吳業(yè)強. 廣東氣象. 2011(01)
[3]熱帶風暴GONI活動期間南海上層熱結(jié)構變化及海浪、風暴潮特征分析[J]. 孫璐,黃楚光,蔡偉敘,胡希聲,龍小敏. 海洋通報. 2011(01)
[4]風暴潮集合預報現(xiàn)狀及前景展望[J]. 柏亞周,李訓強,鄭崇偉,鄭友華. 中國科技信息. 2011(04)
[5]隨機分布的小尺度渦旋場對臺風路徑影響的研究[J]. 羅哲賢,鄒立堯. 氣象學報. 2010(01)
[6]非對稱臺風風場的動力初始化應用研究[J]. 王亮,陸漢城,潘曉濱,張云. 氣象科學. 2009(06)
[7]風暴潮研究綜述及防災減災對策[J]. 劉清容,于建生,韓笑. 科技風. 2009(12)
[8]對臺風“麥莎”風暴潮過程的數(shù)值模擬[J]. 楊曉君,呂江津,何群英,王穎. 廣東氣象. 2009(03)
[9]0715號臺風“利奇馬”風暴潮分析[J]. 石,,黃厚衡. 海洋預報. 2009(01)
[10]基于GIS空間分析的臺風路徑預測[J]. 鄒亮,任愛珠,徐峰,張新. 清華大學學報(自然科學版)網(wǎng)絡.預覽. 2008(12)
博士論文
[1]重點區(qū)臺風風暴潮數(shù)值預報與災害評估研究[D]. 馮興如.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2012
[2]黃海冬季環(huán)流動力學研究及中國近海水色遙感大氣校正改進[D]. 劉亞豪.中國海洋大學 2011
本文編號:2958421
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