平均海平面上升对东中国海潮汐、风暴潮影响的数值模拟研究

发布时间：2020-11-03 11:29

　　 随着人类活动对海洋、大气系统的影响迅速扩大,全球变暖与海平面上升日益成为人类关注的焦点问题。海平面上升会给沿海地区带来诸多不良影响,酿成灾害,如海岸侵蚀、海水入侵强度加大等。天文潮位、风暴潮位是海岸工程设计水位、警戒水位等的主要设计依据。因此,研究海平面上升对潮汐、风暴潮的影响规律具有重要的科学价值和应用价值。本文采用数值模拟方法研究东中国海潮汐、风暴潮在海平面上升情况下的变化规律。 采用ECOM模式模拟了东中国海的潮波,与实测资料的对比表明:M_2、S_2、O_1、K_1四分潮振幅的绝对平均误差分别为6.89cm,6.28cm,3.26cm和4.29cm,迟角的绝对平均误差分别为6.95°,8.25°,13.13°和10.45°。模拟结果较好的反映了该海区的潮汐特征。 结合Jelesnianski圆形台风风场模型和ECOM模型建立了东中国海的台风风暴潮数值模型。选取三个台风过程(TC0012, TC0209, TC0314)的模拟结果与实测结果进行对比,证明了ECOM模型用于模拟东中国海台风风暴潮的可靠性。 潮汐敏感性试验表明,海平面上升1m,各分潮振幅、迟角在近岸浅水海域变化幅度较大;半日分潮较全日分潮受影响大;大部分海区分潮振幅增加,如江华湾M2分潮振幅增加20cm,部分海区减小,如长江口外M2分潮振幅减小2cm;各分潮无潮点均不同程度的向海区中央移动。 风暴潮敏感性试验表明,随海平面上升,风暴增、减水极值的改变在空间上不是统一的,海平面上升对风暴潮造成的影响主要为近岸海域;随海平面上升幅度的增加,增、减水效应的改变量也随之增加;选取中国近岸特征站位风暴潮增水极值进行比较可以看出,对于大部分站位而言,增水极值随海平面上升而减小,但量值较小。如海平面上升1m,增水极值改变量最大的为吕泗站(TC0012),仅减小13cm,减幅8.84%;海平面上升5m,增水极值改变量最大的为塘沽站(强风条件),该站增水极值减小33cm,减幅仅4.59%。总体来说,海平面上升对风暴潮影响较小。
【学位单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：P731.23
【部分图文】：

平均海平面上升对东中国海潮汐、风暴潮影响的数值模拟研究yHVxHUbb = ( )bxbyτ ,τ为底摩擦应力， buτ为由底摩擦应力引起的摩擦速度。Sigma 坐标转换M 模式基于 Sigma 坐标系统。在 Sigma 坐标下，海面和海底这就给建立数值模式带来很大的方便。在海底地形变化比较复的处理更能显示其优越性。图 2-1 为 Sigma 坐标与 Z 坐标关系

图 2-2 内外模态交替计算示意图2.2 风场、气压模型本文采用 Jelesnianski et al.（1965）圆形台风风场模型，其风场、气压计公式如下： >+ ≤= ++ +>+++ +≤+=∞∞∞()(),()43()(),()41(),()1()()(),()1()()03002123rRrRPPPrRRrPPPPAiBjrRrrRViVjWRrRAiBjrRRrrViVjWRrrWaoxoyRoxoyRvvvvvvvvv式中：[( ) θ( )θ] [( ) θ( )θ]sincos;cossinccccA = x x+y yB=x x y y；其

中国海潮波的影响，因此有必要对现状海平面利用 ECOM 三维诊断计算模式对东中国海潮结果进行验证、分析。131°E，如图 3-1 所示，网格分辨率为 5＇×5＇，向平均分为 10 个 Sigma 层，网格见图 3-2。放军海军航海保障部出版的航海图，并在沿岸间步长取为 90s，外模态时间步长取为 9.0s。在黄海和东海里面取为 0.0025，这个取值是参给出的（李磊[37]，林俊[38]）。
【引证文献】

相关期刊论文 前2条

1 颜云峰;左军成;陈美香;;海平面长期变化对东中国海潮波的影响[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2010年11期

2 孔兰;陈晓宏;;海平面上升的研究现状及其影响对策研究[J];人民珠江;2012年05期

相关硕士学位论文 前1条

1 潘嵩;长江口及杭州湾台风风暴潮增水数值分析[D];中国海洋大学;2012年

本文编号：2868511