渤海灣溫帶風暴潮數(shù)值計算模式的研究與應用.pdf

1、風暴潮是世界海洋災害中最嚴重的災害之一,中國是世界上風暴潮災害發(fā)生最頻繁的且所受影響最嚴重的國家之一,風暴潮給國防、工農業(yè)生產和國民經濟帶來了重大損失。故對風暴潮數(shù)值模擬方法的研究,提高風暴潮預報的準確性,具有迫切的現(xiàn)實意義。
　　 本文分析了風暴潮的特點及其對沿海地區(qū)的影響,總結了風暴潮研究的現(xiàn)狀與進展。在靜水壓強假設條件下,由三維流動的基本方程出發(fā),對二維、三維風暴潮數(shù)學模型的控制方程進行了推導,并應用有限差分法的交替方向隱

2、格式(Alternating Direction Implicit Method,即ADI)對控制方程進行離散求解。綜合考慮了天文潮與風應力對風暴潮的影響,研究了溫帶風暴潮二維、三維數(shù)值計算模式。在三維風暴潮計算中,采用擬三維計算模式,提出了非平面水深等分模式和平面等水深分布模式,比較兩種不同模式的計算成果,對兩種數(shù)值模擬計算模式的特點做了系統(tǒng)的分析。
　　 根據實際海區(qū)情況,本文將計算區(qū)域分為大模型、小模型兩個計算區(qū)域,即黃渤

3、海大模型區(qū)域和渤海灣小模型區(qū)域。建立了黃渤海大范圍海域和渤海灣小范圍海域的二維、三維天文潮溫帶風暴潮數(shù)學模型,在天文潮數(shù)學模型中,采用潮汐調和分析方法為模型提供海洋邊界條件,模擬了2009年5月8日-10日的潮汐過程,采用2009年潮汐表資料驗證了計算成果。對黃渤海海區(qū)2009年5月8日-10日發(fā)生的風暴潮過程進行了模擬。模擬了只在小模型中考慮風應力與天文潮共同作用和大小模型中同時考慮風應力與天文潮共同作用的兩種計算模式,利用塘沽驗潮站