中国近海寒潮影响下的灾害性海洋动力环境研究
发布时间：2021-08-12 07:08
寒潮,作为一种灾害性天气过程,伴有剧烈的降温、升压和大风,具有突发性、风时长、方向性强等特征。中国近海北部（包括渤海和北黄海）是一个水深较浅的半封闭海域,是全球受寒潮灾害影响最为严重的海域之一。当寒潮过境时,中国近海北部会产生显著而持续的水位升高和巨浪,对人类生活和航运造成严重影响,危害我国沿岸经济发展。本论文通过资料诊断、统计分析和数值模拟等多种手段,开展了对中国近海寒潮影响下的灾害性海洋动力环境的形成机制、发展规律和测报方法研究。首先,基于气候预报系统再分析数据CFSR,本文对2001年至2010年渤海及北黄海受寒潮大风的入侵天数进行统计,证明寒潮主要在冬半年入侵中国近海,且主要为冷锋型天气系统。通过对寒潮大风风向和风速的统计,得到其主要风向和风速的时空分布情况。结果表明,寒潮大风存在明显的季节变化,风向以偏北风为主,其中东北大风的发生频率和风速都高于西北大风。其次,本文基于区域海洋模式ROMS构建用于研究中国近海寒潮风暴潮的数值模式,对两次典型寒潮个例进行模拟,并将模拟结果与寒潮过境区六个验潮站增水情况进行对比,拟合结果良好。在此基础上,本文应用已构建的模式进行多组敏感性实验,探...
【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】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
影响中国近海的主要寒潮路径（蓝色箭头），红色矩形方框代表西伯利亚关键区
图 1.2 中国近海寒潮过境区地形（m）及验潮站位置示意图。The Northern East China Sea,showing names, locations and bottom topography (m).从气候态来看，渤黄海在夏季受东南季风和地形的共同作用，渤海北部海域以 SWS 向浪为主，渤海南部海域和黄海以 SSE 向浪为主；在冬季由于冷空气南下频繁，海域以 N 向浪为主，渤海北部以 NE 向浪为次，渤海南部和黄海北部海域以 NW 向浪为次；而在春秋过渡季节，由于冷暖气团激烈振荡，冷空气和温带气旋活动均频繁，风向不稳定，因此浪向分布较为散乱。渤海和黄海波浪月平均周期变化在 2.3~7.0 s 之间，月平均波高变化在 0.5~2.0 m 之间，基本特点是冬季高，秋季次之，春夏季最小（张江泉 等，2013）。有效波高的分布特征和海表风速的分布特征较为相似。黄渤海的天文潮主要是西太平洋传入的协振潮波在各海区地形的影响下产
2.1 不同大气数据产品与站点实测数据的相关性、标准差及均方根误差的对lberg and McInnes，2012）。Taylor diagram indicating the correlation, standard de root mean square error between different atmospheric data products compared to sestation data (Colberg and McInnes，2012).寒潮大风的月分布特征以 10.8 m/s 作为寒潮大风的风力指标，2001 年至 2010 年不同月份中部受寒潮大风影响的天数分布如图 2.2。根据统计结果，在这十年期北部受寒潮大风影响共计 1254 天，年平均 125.4 天，月平均 10.5 天每年的 1、2、3、4、10、11、12 月受寒潮入侵的天数远远高于其他天数的 81.3%，月平均 14.6 天。其中以 12 月入侵最多，月均 19 天，05 年 12 月、2008 年 12 月和 2010 年 1 月，共 23 天为寒潮大风天气
【参考文献】：
期刊论文
[1]寒潮大风浪中船舶失速数值计算[J]. 张进峰,石志超,项勇. 大连海事大学学报. 2014(02)
[2]南海北部一次台风浪过程的数值模拟[J]. 孙瑞,侯一筠,李健,胡珀. 海洋科学. 2013(12)
[3]台风模型风场建立及其模式验证[J]. 李健,侯一筠,孙瑞. 海洋科学. 2013(11)
[4]黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析[J]. 张江泉,郑崇伟,李荣川,钱粤海. 科技资讯. 2013(31)
[5]基于QN混合风场和SWAN模式的一次冷空气海浪场模拟分析[J]. 刘铁军,郑崇伟,周林,吴洪星,张昊. 气象水文海洋仪器. 2013(03)
[6]基于WAVEWATCH-Ⅲ模式的一次冷空气过程海浪场模拟研究[J]. 姚琪,郑崇伟,苏勤,王健,梁新友,李云波. 海洋预报. 2013(02)
[7]冬季寒潮期间黄、渤海水位低频波动研究[J]. 李晓红,董礼先. 海洋与湖沼. 2011(04)
[8]改进BP算法在风暴潮极值水位预报中的应用[J]. 纪芳,侯一筠. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]黄骅港外航道寒潮风暴潮及大浪作用下泥沙骤淤数值模拟[J]. 章卫胜,张金善,赵红军,李鑫. 中国港湾建设. 2010(S1)
[10]黄渤海精细化温带风暴潮数值预报模式研究及应用[J]. 王培涛,董剑希,赵联大,付翔. 海洋预报. 2010(04)
博士论文
[1]流—流耦合效应对南海北部风暴潮影响的数值模拟研究[D]. 张晨.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]渤海湾温带风暴潮数值计算模式的研究与应用[D]. 付庆军.天津大学 2010
本文编号：3337845
【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】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
影响中国近海的主要寒潮路径（蓝色箭头），红色矩形方框代表西伯利亚关键区
图 1.2 中国近海寒潮过境区地形（m）及验潮站位置示意图。The Northern East China Sea,showing names, locations and bottom topography (m).从气候态来看，渤黄海在夏季受东南季风和地形的共同作用，渤海北部海域以 SWS 向浪为主，渤海南部海域和黄海以 SSE 向浪为主；在冬季由于冷空气南下频繁，海域以 N 向浪为主，渤海北部以 NE 向浪为次，渤海南部和黄海北部海域以 NW 向浪为次；而在春秋过渡季节，由于冷暖气团激烈振荡，冷空气和温带气旋活动均频繁，风向不稳定，因此浪向分布较为散乱。渤海和黄海波浪月平均周期变化在 2.3~7.0 s 之间，月平均波高变化在 0.5~2.0 m 之间，基本特点是冬季高，秋季次之，春夏季最小（张江泉 等，2013）。有效波高的分布特征和海表风速的分布特征较为相似。黄渤海的天文潮主要是西太平洋传入的协振潮波在各海区地形的影响下产
2.1 不同大气数据产品与站点实测数据的相关性、标准差及均方根误差的对lberg and McInnes，2012）。Taylor diagram indicating the correlation, standard de root mean square error between different atmospheric data products compared to sestation data (Colberg and McInnes，2012).寒潮大风的月分布特征以 10.8 m/s 作为寒潮大风的风力指标，2001 年至 2010 年不同月份中部受寒潮大风影响的天数分布如图 2.2。根据统计结果，在这十年期北部受寒潮大风影响共计 1254 天，年平均 125.4 天，月平均 10.5 天每年的 1、2、3、4、10、11、12 月受寒潮入侵的天数远远高于其他天数的 81.3%，月平均 14.6 天。其中以 12 月入侵最多，月均 19 天，05 年 12 月、2008 年 12 月和 2010 年 1 月，共 23 天为寒潮大风天气
【参考文献】：
期刊论文
[1]寒潮大风浪中船舶失速数值计算[J]. 张进峰,石志超,项勇. 大连海事大学学报. 2014(02)
[2]南海北部一次台风浪过程的数值模拟[J]. 孙瑞,侯一筠,李健,胡珀. 海洋科学. 2013(12)
[3]台风模型风场建立及其模式验证[J]. 李健,侯一筠,孙瑞. 海洋科学. 2013(11)
[4]黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析[J]. 张江泉,郑崇伟,李荣川,钱粤海. 科技资讯. 2013(31)
[5]基于QN混合风场和SWAN模式的一次冷空气海浪场模拟分析[J]. 刘铁军,郑崇伟,周林,吴洪星,张昊. 气象水文海洋仪器. 2013(03)
[6]基于WAVEWATCH-Ⅲ模式的一次冷空气过程海浪场模拟研究[J]. 姚琪,郑崇伟,苏勤,王健,梁新友,李云波. 海洋预报. 2013(02)
[7]冬季寒潮期间黄、渤海水位低频波动研究[J]. 李晓红,董礼先. 海洋与湖沼. 2011(04)
[8]改进BP算法在风暴潮极值水位预报中的应用[J]. 纪芳,侯一筠. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2011(05)
[9]黄骅港外航道寒潮风暴潮及大浪作用下泥沙骤淤数值模拟[J]. 章卫胜,张金善,赵红军,李鑫. 中国港湾建设. 2010(S1)
[10]黄渤海精细化温带风暴潮数值预报模式研究及应用[J]. 王培涛,董剑希,赵联大,付翔. 海洋预报. 2010(04)
博士论文
[1]流—流耦合效应对南海北部风暴潮影响的数值模拟研究[D]. 张晨.中国科学院研究生院(海洋研究所) 2016
[2]渤海湾温带风暴潮数值计算模式的研究与应用[D]. 付庆军.天津大学 2010
本文编号：3337845
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