南海北部台风风暴潮模拟研究与机理探索
发布时间：2021-01-05 09:22
风暴潮通常会给沿海地区带来巨大灾害，其造成的社会经济损失位于海洋灾害之首。我国是受到台风和台风风暴潮影响比较严重的国家，特别是在南海区域。因此，对南海北部台风风暴潮进行有效预报以及展开机理研究，显得尤为重要。本文基于上述理念，对南海北部典型的台风风暴潮进行模拟研究和机理分析，并得到一些结论。首先，利用风场相似性理论，建立模型风场并进行部分修正。在建立模型风场过程中，通过对比研究，发现DUAL圆对称模型风场具有可调性参数且适合南海北部台风研究；通过藤田公式和梯度风关系修正流入角，将模型风场与温度、风速建立联系；通过沿台风路径方法添加移速风场，使得模型风场右侧风速偏大，从外形上与真实台风更加相似；通过公式添加背景风场，进行增水模拟对比，发现外围区域和台风中心点附近增水增加，但最大增水点附近增水减少。其次，进行增水模拟验证。通过模拟结果与天文台数据对比中显示，忽略气压以及外围气象因素会对增水效果产生的加强作用，模式将误差控制在20%以内，根据前人研究认为其具有合理性；而与AVISO数据对比中发现，只有在远离陆地和边界区域模拟较为准确。再次，利用台风位置对增水振荡进行分类，并指出对应增水特点及...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 台风简介
1.1.1 台风定义，分布以及结构
1.1.2 全球变暖下的台风变化
1.1.3 南海台风
1.2 风暴潮简介
1.2.1 风暴潮灾害及风险评估预警
1.2.2 风暴潮理论与预报研究发展
第二章 模式与数据简介
2.1 模式介绍
2.1.1 模式简介
2.1.2 模式控制方程
2.1.3 模式坐标系统，差分方式及网格及参数化
2.1.4 本文模式设置和输入
2.2 数据简介
2.2.1 ETOPO
2.2.2 CCMP，NOAA
2.2.3 中国台风网
2.2.4 TPXO
2.2.5 HYCOM
2.2.6 SODA
2.2.7 香港天文台
2.2.8 AVISO
第三章 模型风场建立
3.1 模型风场研究现状
3.2 模型风场的建立及讨论
3.2.1 圆对称风场
3.2.2 流入角修正
3.2.3 增加移动风场
3.2.4 叠加背景风场
3.3 小结
第四章 台风风暴潮模拟及机理探索
4.1 模式验证
4.1.1 香港天文台数据验证模式
4.1.2 AVISO 数据验证模式
4.1.3 小结
4.2 模拟增水时间段与空间段分析
4.2.1 台风风暴潮引起增水的不同阶段
4.2.2 风暴增水不同阶段的空间变化
4.2.3 根据台风到达位置划分增水阶段
4.2.4 小结
4.3 风场变化对增水影响
4.3.1 最大增水位置的研究
4.3.2 风场因素变化对增水的影响
4.3.3 增水滞后性和寻找引起最大增水的风场位置
4.3.4 小结
4.4 其他因素对增水影响
4.4.1 垂直斜压海水对风暴增水影响
4.3.3 潮汐对风暴增水的非线性作用
4.4.3 小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同海域影响热带气旋强度变化的环境动力因素对比[J]. 王喜,余锦华. 热带气象学报. 2011(03)
[2]华南沿海特大风暴潮统计分析[J]. 杨彩福,吴业强. 广东气象. 2011(01)
[3]热带风暴GONI活动期间南海上层热结构变化及海浪、风暴潮特征分析[J]. 孙璐,黄楚光,蔡伟叙,胡希声,龙小敏. 海洋通报. 2011(01)
[4]风暴潮集合预报现状及前景展望[J]. 柏亚周,李训强,郑崇伟,郑友华. 中国科技信息. 2011(04)
[5]随机分布的小尺度涡旋场对台风路径影响的研究[J]. 罗哲贤,邹立尧. 气象学报. 2010(01)
[6]非对称台风风场的动力初始化应用研究[J]. 王亮,陆汉城,潘晓滨,张云. 气象科学. 2009(06)
[7]风暴潮研究综述及防灾减灾对策[J]. 刘清容,于建生,韩笑. 科技风. 2009(12)
[8]对台风“麦莎”风暴潮过程的数值模拟[J]. 杨晓君,吕江津,何群英,王颖. 广东气象. 2009(03)
[9]0715号台风“利奇马”风暴潮分析[J]. 石海莹,黄厚衡. 海洋预报. 2009(01)
[10]基于GIS空间分析的台风路径预测[J]. 邹亮,任爱珠,徐峰,张新. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2008(12)
博士论文
[1]重点区台风风暴潮数值预报与灾害评估研究[D]. 冯兴如.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2012
[2]黄海冬季环流动力学研究及中国近海水色遥感大气校正改进[D]. 刘亚豪.中国海洋大学 2011
本文编号：2958421
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 台风简介
1.1.1 台风定义，分布以及结构
1.1.2 全球变暖下的台风变化
1.1.3 南海台风
1.2 风暴潮简介
1.2.1 风暴潮灾害及风险评估预警
1.2.2 风暴潮理论与预报研究发展
第二章 模式与数据简介
2.1 模式介绍
2.1.1 模式简介
2.1.2 模式控制方程
2.1.3 模式坐标系统，差分方式及网格及参数化
2.1.4 本文模式设置和输入
2.2 数据简介
2.2.1 ETOPO
2.2.2 CCMP，NOAA
2.2.3 中国台风网
2.2.4 TPXO
2.2.5 HYCOM
2.2.6 SODA
2.2.7 香港天文台
2.2.8 AVISO
第三章 模型风场建立
3.1 模型风场研究现状
3.2 模型风场的建立及讨论
3.2.1 圆对称风场
3.2.2 流入角修正
3.2.3 增加移动风场
3.2.4 叠加背景风场
3.3 小结
第四章 台风风暴潮模拟及机理探索
4.1 模式验证
4.1.1 香港天文台数据验证模式
4.1.2 AVISO 数据验证模式
4.1.3 小结
4.2 模拟增水时间段与空间段分析
4.2.1 台风风暴潮引起增水的不同阶段
4.2.2 风暴增水不同阶段的空间变化
4.2.3 根据台风到达位置划分增水阶段
4.2.4 小结
4.3 风场变化对增水影响
4.3.1 最大增水位置的研究
4.3.2 风场因素变化对增水的影响
4.3.3 增水滞后性和寻找引起最大增水的风场位置
4.3.4 小结
4.4 其他因素对增水影响
4.4.1 垂直斜压海水对风暴增水影响
4.3.3 潮汐对风暴增水的非线性作用
4.4.3 小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历
发表论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同海域影响热带气旋强度变化的环境动力因素对比[J]. 王喜,余锦华. 热带气象学报. 2011(03)
[2]华南沿海特大风暴潮统计分析[J]. 杨彩福,吴业强. 广东气象. 2011(01)
[3]热带风暴GONI活动期间南海上层热结构变化及海浪、风暴潮特征分析[J]. 孙璐,黄楚光,蔡伟叙,胡希声,龙小敏. 海洋通报. 2011(01)
[4]风暴潮集合预报现状及前景展望[J]. 柏亚周,李训强,郑崇伟,郑友华. 中国科技信息. 2011(04)
[5]随机分布的小尺度涡旋场对台风路径影响的研究[J]. 罗哲贤,邹立尧. 气象学报. 2010(01)
[6]非对称台风风场的动力初始化应用研究[J]. 王亮,陆汉城,潘晓滨,张云. 气象科学. 2009(06)
[7]风暴潮研究综述及防灾减灾对策[J]. 刘清容,于建生,韩笑. 科技风. 2009(12)
[8]对台风“麦莎”风暴潮过程的数值模拟[J]. 杨晓君,吕江津,何群英,王颖. 广东气象. 2009(03)
[9]0715号台风“利奇马”风暴潮分析[J]. 石海莹,黄厚衡. 海洋预报. 2009(01)
[10]基于GIS空间分析的台风路径预测[J]. 邹亮,任爱珠,徐峰,张新. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2008(12)
博士论文
[1]重点区台风风暴潮数值预报与灾害评估研究[D]. 冯兴如.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2012
[2]黄海冬季环流动力学研究及中国近海水色遥感大气校正改进[D]. 刘亚豪.中国海洋大学 2011
本文编号：2958421
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