2016年苏北近海海表风场和波浪场多尺度变化及耦合机制的数值模拟研究
发布时间：2021-05-09 03:43
本文通过非耦合以及耦合模式研究风场和波浪场多尺度变化及耦合机制。首先利用非耦合高分辨率的大气和波浪数值模式:WRF（Weather20Research20and20Forecast）和SWAN（Simulating20Waves20Nearshore）,模拟了2016年苏北近海的风场和波浪场,并与卫星高度计资料、散射计风场、再分析资料以及实测浮标资料进行了比较,验证了模式的准确性。基于这套模式结果,系统地分析了江苏近海的风场和波浪场的多时间尺度变化:季节变化、日变化以及季节内变化（台风、寒潮）。分析结果表明:苏北近海海表的风速、波浪有效波高和涌浪波高具有明显的季节特征,三个参数均表现为在冬季和秋季较大、春季和夏季较小;海域冬季盛行西北风,常浪向为西北向,夏季盛行东南风,常浪向为东南向。风场和波浪场还具有显著地日变化特征,且日变化存在季节变化规律,离岸越近海域日变化特征越明显。同时,江苏近海还受到季节内尺度的强天气过程的影响,比如台风和寒潮。通过分析风和波浪的多尺度变化,得到结论:非耦合模式下模拟的风生浪过程,风的多尺度变化决定了波浪的多尺度变化,大气通过海表风场对波浪场产生影响,波浪场...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 苏北近海对风场、波浪场多时间尺度变化的研究进展
1.2.2 大气和波浪的耦合机制研究进展
1.3 研究内容
1.4 章节安排
第二章 研究方法和资料
2.1 研究方法
2.1.1 WRF模式以及参数设置
2.1.2 SWAN海浪模式以及参数设置
2.1.3 COAWST模式以及参数设置
2.2 资料收集
第三章 苏北近海海域非耦合模式下风场和波浪场的变化分析
3.1 引言
3.2 非耦合模式验证
3.2.1 与卫星遥感资料和再分析资料的比较
3.2.2 与实测浮标资料的比较
3.3 苏北近海海表风场和波浪场多尺度变化
3.3.1 年平均态
3.3.2 季节变化
3.3.3 日变化
3.3.4 季节内变化
3.4 本章小结
第四章 苏北近海海域耦合模式下风场和波浪场变化分析
4.1 引言
4.2 耦合模式结果验证
4.2.1 与卫星遥感资料和再分析资料的比较
4.2.2 与实测浮标资料的比较
4.3 耦合模式下波浪对大气的影响
4.3.1 耦合模式下波浪对气压的影响
4.3.2 耦合模式下波浪对风速的影响
4.3.3 波浪对位温的影响
4.4 耦合模式下大气对波浪的影响
4.5 耦合模式下大气与波浪耦合机制的研究
4.5.1 涌浪对大气的影响
4.5.2 波陡和波龄对大气的影响
4.5.3 摩擦速度u_*与波致应力
4.5.4 波致应力对脉动动量通量的影响
4.5.5 波致应力对脉动位晗通量的影响
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 研究结论
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
个人简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]江苏辐射沙脊群海域海浪精细化预报模型研究[J]. 潘锡山,盛建明,韩雪,彭模,王娟娟. 淮海工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[2]ENVISAT星载合成孔径雷达反演风场在江苏近海风场研究中的应用初探[J]. 陈燕,许遐祯,黄敬峰,郭乔影. 高原气象. 2017(03)
[3]黄海海浪季节变化的数值模拟研究[J]. 陈国光,翟方国,李培良,刘晓. 海洋科学. 2016(11)
[4]Wind-wave20hindcast20in20the20Yellow20Sea20and20the20Bohai20Sea20from20the20year20198820to202002[J]. HE Hailun,XU Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2016(03)
[5]海面动力学粗糙度参数化方案对近海风资源评估结果的影响[J]. 周荣卫,何晓凤. 自然资源学报. 2015(03)
[6]江苏辐射沙洲北部海域风浪关系分析[J]. 杨斌,冯卫兵,虞丹君. 水道港口. 2014(06)
[7]江苏海域波浪数值模拟研究[J]. 范飞,朱志夏,梁丙臣. 海洋湖沼通报. 2014(03)
[8]南海海面风、浪场时空变化特征及其关系分析[J]. 裘沙怡,梁楚进,董昌明,刘正礼. 海洋学研究. 2013(04)
[9]风浪谱模型在苏北辐射沙洲海域的应用研究[J]. 李杰,袁建忠. 水利经济. 2012(04)
[10]江苏近岸海域水文气象要素的时空分布特征[J]. 何小燕,胡挺,汪亚平,邹欣庆,施晓钟. 海洋科学. 2010(09)
博士论文
[1]大气—海浪耦合模式的物理基础及数值研究[D]. 刘斌.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]风浪状态对海面风应力的影响[D]. 丁赟.中国海洋大学 2005
[2]江苏沿海风、浪特征研究[D]. 邱桔斐.河海大学 2005
本文编号：3176551
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 苏北近海对风场、波浪场多时间尺度变化的研究进展
1.2.2 大气和波浪的耦合机制研究进展
1.3 研究内容
1.4 章节安排
第二章 研究方法和资料
2.1 研究方法
2.1.1 WRF模式以及参数设置
2.1.2 SWAN海浪模式以及参数设置
2.1.3 COAWST模式以及参数设置
2.2 资料收集
第三章 苏北近海海域非耦合模式下风场和波浪场的变化分析
3.1 引言
3.2 非耦合模式验证
3.2.1 与卫星遥感资料和再分析资料的比较
3.2.2 与实测浮标资料的比较
3.3 苏北近海海表风场和波浪场多尺度变化
3.3.1 年平均态
3.3.2 季节变化
3.3.3 日变化
3.3.4 季节内变化
3.4 本章小结
第四章 苏北近海海域耦合模式下风场和波浪场变化分析
4.1 引言
4.2 耦合模式结果验证
4.2.1 与卫星遥感资料和再分析资料的比较
4.2.2 与实测浮标资料的比较
4.3 耦合模式下波浪对大气的影响
4.3.1 耦合模式下波浪对气压的影响
4.3.2 耦合模式下波浪对风速的影响
4.3.3 波浪对位温的影响
4.4 耦合模式下大气对波浪的影响
4.5 耦合模式下大气与波浪耦合机制的研究
4.5.1 涌浪对大气的影响
4.5.2 波陡和波龄对大气的影响
4.5.3 摩擦速度u_*与波致应力
4.5.4 波致应力对脉动动量通量的影响
4.5.5 波致应力对脉动位晗通量的影响
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 研究结论
5.2 创新点
5.3 研究展望
参考文献
个人简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]江苏辐射沙脊群海域海浪精细化预报模型研究[J]. 潘锡山,盛建明,韩雪,彭模,王娟娟. 淮海工学院学报(自然科学版). 2017(03)
[2]ENVISAT星载合成孔径雷达反演风场在江苏近海风场研究中的应用初探[J]. 陈燕,许遐祯,黄敬峰,郭乔影. 高原气象. 2017(03)
[3]黄海海浪季节变化的数值模拟研究[J]. 陈国光,翟方国,李培良,刘晓. 海洋科学. 2016(11)
[4]Wind-wave20hindcast20in20the20Yellow20Sea20and20the20Bohai20Sea20from20the20year20198820to202002[J]. HE Hailun,XU Yao. Acta Oceanologica Sinica. 2016(03)
[5]海面动力学粗糙度参数化方案对近海风资源评估结果的影响[J]. 周荣卫,何晓凤. 自然资源学报. 2015(03)
[6]江苏辐射沙洲北部海域风浪关系分析[J]. 杨斌,冯卫兵,虞丹君. 水道港口. 2014(06)
[7]江苏海域波浪数值模拟研究[J]. 范飞,朱志夏,梁丙臣. 海洋湖沼通报. 2014(03)
[8]南海海面风、浪场时空变化特征及其关系分析[J]. 裘沙怡,梁楚进,董昌明,刘正礼. 海洋学研究. 2013(04)
[9]风浪谱模型在苏北辐射沙洲海域的应用研究[J]. 李杰,袁建忠. 水利经济. 2012(04)
[10]江苏近岸海域水文气象要素的时空分布特征[J]. 何小燕,胡挺,汪亚平,邹欣庆,施晓钟. 海洋科学. 2010(09)
博士论文
[1]大气—海浪耦合模式的物理基础及数值研究[D]. 刘斌.中国海洋大学 2007
硕士论文
[1]风浪状态对海面风应力的影响[D]. 丁赟.中国海洋大学 2005
[2]江苏沿海风、浪特征研究[D]. 邱桔斐.河海大学 2005
本文编号：3176551
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3176551.html
