风暴潮预报系统升级及应用

发布时间：2020-08-01 07:49

【摘要】：我国是遭受台风暴潮最频繁和最严重的国家之一,特别是东南沿海,人口密集,经济发达,又经常受到台风暴潮的袭击。因此,进行风暴潮预报的研究对于保护人民生命财产安全有着非常重要的现实意义。首先,本文对长江口及其邻近海域风暴潮可视化预报系统进行了以下三方面的改进：1)引入SWAN并行计算模式；2)优化流场模式代码；3)重新设计软件界面。通过五次台风暴潮的计算对比,表明新系统预报精度良好,大幅缩短了系统整体计算时间。在本文所使用的PC平台上,不考虑波浪的风暴潮计算可节约计算时间60%以上,而考虑波浪的风暴潮计算可节约近70%,进行3天风暴潮预报的计算时间可在45分钟以内。风暴潮预报系统的优化与升级解决了原风暴潮可视化预报系统中虽包含波—流相互作用,但由于计算波浪耗时较多而在风暴潮快速预报中一般不考虑波浪因素的问题。其次,鉴于浙闽沿海是我国风暴潮灾害高发区,本文还将优化升级后的风暴潮可视化预报系统初步应用于浙闽海域。在对预报模式进行了天文潮和波浪模式率定、验证的基础上,后报计算了近几年影响浙闽区域较为严重的六次台风暴潮过程,并使用实测风速水位资料进行验证分析。后报结果显示在浙闽海域台风订正系数c1,c2应小于长江口杭州湾区域的经验取值,在本文的实验中,c1取0.6-0.7,c2取0.7更为合理；沿海站点的水位验证结果精度较好。本文工作为下一步建立浙闽海域精细化风暴潮可视化预报系统打下了坚实的基础。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P731.23
【图文】：

杭州湾,长江口,站点,计算区域

葛建忠等(2006)在课题组二维风暴潮模式基础上建立了一套长江口、杭州湾及其邻近海域的风暴潮集成预报可视化系统，并以软件形式发布。模型计算区域如图3一1，图中的众多站点是潮汐调和常数验证点。长江口上界取到洪季潮流界江阴，杭州湾上界取到澈浦、陶家路一线，其余三个外海开边界为东边界到123oE，北边界到犯o30N，南边界到29035N。另一区域为东中国海区域，它将在台风天气系统下为长江口、杭州湾区域的外海开边界提供由风场引起的余水位变化。两个区域的网格分别如图3一2、图3一3所示。32’卜二岁龚卜N…让阴苏卜_自省议·畏“山1即岁一石J七，，岔宁5(’一上海市，，巷，爱.娇九段黔骨礁京气

界面图,界面,传注,模式

效率;针对部分不兼容新系统的模块的修改升级，也提高了模式的兼容性。代码模块化后，基于此模式的开发应用也将更加方便快捷、并且易于调试和修改。模式代码使用 Visualstudi。2008进行管理，如图3一4，各模块的名称及主要功能如表3一3。下下.， .ti~.___ ...，.吞传注甘…t今今 ~~~人师1.瓜瓜 ...目.1帅电t:典典” ”.亡公心“.石”t’之育育 ...目.卜.口.，l性性 ...，一 edtl..;;;; ...，.。公皿佣{断断一一，，一一一;晰晰 ...

拟合曲线,系统升级,计算结果,代码

是我们首先关心的。使用优化前后的代码分别计算7909号台风登陆前后4天风暴潮过程，通过EXCEL对二者大哉山、滩浒两站点的计算结果进行线性拟合，如图3一5。可以看出拟合曲线非常接近y=x，相关系数r也十分接近1，说明二者结果接近一致，证明了经过代码的优化，模式依然稳定可靠。同时，原模式耗时6105，优化后耗时3595，可节约41%的计算时间。大大取山山 2220000一一200月 r020000一一 200Iv二 i.oo7sxxx RRRZ二 0.997777滩滩浒浒一一下鸟才才一一20淤 {_20000 zzz一 200ly了1一 0087XXX RRR‘二 0.997111图3一3系统升级前后计算结果对比

【相似文献】