中国东海台风海气相互作用的数值模拟研究与风暴潮淹没模型构建
编号:2364
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更新:2023-04-11 17:01:34 浏览:558次
张贴报告
摘要
在沿海地区,热带气旋是影响海岸环境和引起海岸变化的主要因素之一。研究热带气旋的运动机制将有助于减少未来的沿海灾害,同时具有重要的科学意义。在这项研究中我们建立了中国东海的非耦合模型和耦合模型,并用以研究2021年在中国浙江登陆的台风In-Fa(2106)。研究对比了不同耦合配置之间的模拟结果差异。对比结果表明,耦合模型可以更为准确地反映热带气旋的发展演变和动力过程,可以模拟出更为准确的热带气旋情况。通过对耦合模型的沿岸风暴增水状况进行分析,发现热带气旋路径左侧的最大增水时刻与风向相关,热带气旋路径右侧的风暴增水持续时间长。考虑到热带气旋对海温敏感性,研究通过全耦合模型分析了不同海况以及不同的垂向混合方案对海洋温度和台风强度的影响。模型结果表明:(1)热带气旋扰动而产生的海水混合现象是导致海表温度的降低主因。(2)在密度跃层高度分层的情况下,采用不同垂直混合方案模拟的海温和台风强度差异很大。
本研究还利用区域海洋模式系统ROMS建立了极端台风风暴潮淹没模型,以模拟台风期间陆地被风暴潮淹没的情况。研究基于Holland等人提出风场模型构建立了一个可供ROMS模式使用的非对称台风风场模型。之后通过再分析和模型风场数据作为大气强迫,构建不同的风暴潮淹没模型。结果表明,模拟结果与实测数据吻合较好。另外,通过构造不同情况的台风事件,研究了其引起的水位变化及风暴潮淹没过程。结果表明,台风的强度与受灾地区所在台风风场中的方位均会对风暴增水程度有影响。最后,本研究对宁波市在不同强度和路径的台风事件下的风暴潮淹没情况进行了初步评估。结果显示,在特定条件下,宁波市的部分低海拔沿海地区将面临严重的风暴潮灾害。
关键词
海气相互作用,ROMS模式,COAWST模式,风暴潮淹没,台风“烟花”
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