渤海风暴潮研究进展简介

风暴潮的研究一直是人们关注的焦点,对其特征、活动规律及其发生发展的物理机制进行了深入探讨,尤其将渤海风暴潮作为研究重点。在简要回顾风暴潮国内外主要研究成果的基础上,重点总结了不同类型的渤海风暴潮以及影响风暴潮发生发展的主因,并在此基础上讨论了当前渤海风暴潮研究中存在的问题和未来的研究前景,以便进一步深入开展渤海风暴潮的研究,提高渤海风暴潮的预报准确率。     

河海大学现职博士生导师简介2

张君伦　男 ,汉族 ,1937年 11月生 ,福建泉州市人 .1960年 7月毕业于华东水利学院水道及港口水工建筑专业 .1959年至 1961年在青岛山东海洋学院进修海洋水文专业 .1982年～ 1984年和 1992～ 1993赴日本东北大学土木工学科进修和学术访问 .曾任河海大学海洋工程水文教研室主任 ,中国海洋工程学会风暴潮及海啸研究会理事 ,中国海洋湖沼学会潮汐及海平面研究会理事和江苏省海洋湖沼学会理事 .长期以来从事海洋水文的教学和科学研究工作 ,主要研究方向为海洋潮波运动、海岸风暴及灾害及近海海洋工程环境条件等 .在日本留学期间 ,发表了“风暴潮…     

风暴潮作用下泥沙运动和岸滩演变研究综述

对风暴潮作用下泥沙运动和岸滩演变的研究进行了归纳、总结和评述,包括风暴潮作用下泥沙输移运动研究、泥沙运动相位滞后规律、风暴潮作用下岸滩演变规律以及作用后风暴剖面的恢复、海平面上升对岸滩演变的影响,探讨了风暴潮条件下Bruun法则的适用性。为了对风暴潮作用下泥沙运动、滞后效应和岸滩演变规律的机理有更加确切地把握,开展相应的实验室研究势在必行。而风暴潮的概化模拟是后续研究需要突破的方向。在海平上升的情况下,Bruun法则可能不再适用于风暴潮作用下的岸滩侵蚀研究。     

河口区径流对台风暴潮影响研究

台风暴潮-径流相互作用增大河口台风暴潮位,从而增大台风暴潮灾害.本文基于FVCOM模式建立了河口及附近海域的台风暴潮数值模型,并以9711台风和0608台风为风-气压场来源.依据台风期间的实测径流量过程Q(t),设计了4个径流过程q(t),并与q(t)=0时进行对比,讨论了台风暴潮模拟中考虑上游径流的必要性;研究了浙江省南部沿海椒江、欧江、飞云江和鳌江河口区径流和台风暴潮的相互作用,并分析了径流量变化对海门、温州、瑞安和鳌江观测站台风暴潮位以及各河流口门内最大台风暴潮位包络线的影响.结果显示:径流量越大,观测站的台风暴潮位增量越大且台风暴潮位的最大增量出现在台风登陆后;9711台风期间椒江台风暴潮位受径流的影响较瓯江更显著;0608台风期间飞云江台风暴潮位受径流影响较鳌江更显著.本文研究成果为河口台风暴潮防灾减灾提供有价值的参考.     

粤西海岸8007台风暴潮非线性数值计算

本文应用有限差分法求解含有非线性项的风暴潮全流方程组,计算8007号强台风于粤西海岸形成的暴潮。所得结果,无论其空间分布或时间变化,都很接近实况。8007强台风暴潮,是我国海岸有观测记录以来最大的;南渡海洋站(见图1)的最大增水高达5.94米。如何形成如此罕见的巨大暴潮?这     

东山岛附近滩头水域风暴潮数值模拟

建立了一个适用于东山岛附近滩头水域的风暴潮数值模型，并选取影响东山岛附近滩头水域的历史热带气旋个例，数值模拟了东山站的风暴增水，实测资料的对比结果验证了模型在东山岛附近滩头水域应用的可行性.     

1621号超强台风“莎莉嘉”风暴潮特征分析

为积累风暴潮预报经验,本文采用统计分析法和对比分析法,对1621号超强台风"莎莉嘉"影响广西沿海时的台风资料和风暴潮资料进行研究。结果表明:超强台风"莎莉嘉"路径稳定、强度强、移动速度不稳定,其造成的风暴减水明显,风暴增水周期性明显,多为单峰型,最大增水一般出现在台风登陆前3-5 h;风暴过程中,广西沿海3个监测站最大增水出现时间、强度基本一致;随着风向转变和风速增大,风暴增水呈现逐渐增大的趋势,台风强度越强最大增水越大,最大增水出现时间与台风移动路径有关。     

北部湾三维风暴潮模拟

模型以经Ｓｉｇｍａ坐标变换后具有自由表面的三维非线性Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程为基本方程,采用紊流封闭模型求解垂直方向紊动粘滞系数,建立了一个北部湾的三维风暴潮模型。应用该模型对典型的８００７号及８４１０号风暴潮进行了模拟,风暴潮位的验证较好,并获得了风暴潮流的空间结构特征,揭示了台风引起的北部湾沿岸海水交换。     

计算域的选取对风暴潮数模拟的影响

作者以7203号台风过程中引起的黄海沿岸水文测站的风暴潮过程为例,选取不同计算域,模拟计算的同一测站的风暴潮增水值有很大差异,只有选取整个黄渤海海域,才能得到较精确的风暴潮增水结果,从而揭示在封闭或半封闭海域中由风暴过程激发的区域自由振荡,是风暴潮增不容忽视的量,说明该海域中的风暴潮过程是海域整体效应的向应,因此认为数值模拟中计算应选取整个封闭或半封闭海域。     

江苏沿海精细化风暴潮模式研究与应用

针对江苏沿海易遭受风暴潮影响的现状,分析了江苏历史上台风风暴潮灾害特征.选用Holland台风风场模型计算风场为强迫场,通过目前被国际上广泛接受的水动力模型ADCIRC建立台风风暴潮模式.建立的江苏海域精细化风暴潮数值预报模型,结合江苏沿海岸线和地形变化特点,采用非结构网格技术对研究区域复杂海域进行重点加密,选取历史上影响江苏沿海典型的四个台风,进行江苏沿海精细化风暴潮后报检验.通过对影响江苏海域的不同时期的台风风暴潮过程的数值预报检验可以得出:台风风暴潮数值预报模型的后报相对误差为18.3%,预报相对误差不大于20%,能够较好的预报风暴潮过程的发展,刻画不同台风过程引起的风暴增水过程,实现了江苏省沿海台风风暴潮的3d数值预报.     

山东半岛和黄河三角洲的海岸侵蚀与防治对策

 海岸侵蚀是一种渐进式或突发式的特殊海洋地质灾害。山东半岛和黄河三角洲分布有粉砂淤泥质海岸、砂质海岸、基岩海岸、黄土台地海岸等类型的海岸。近几十年来,山东半岛和黄河三角洲海岸受河流改道与入海河流输沙量减少、海面上升、风暴潮等自然因素及在河流上游建设水库拦蓄泥沙、沿岸挖沙及海滩采沙、不合理的海岸工程建设、海岸湿地植被和防护林破坏、不合理的滨海旅游项目建设等人为因素的影响,发生了普遍而严重的海岸侵蚀。对此,本文提出了加强海岸带开发管理,严禁海岸带非法采沙,人工海滩补沙,建海堤、丁坝和离岸堤,实施岬控工程和恢复、重建退化海岸盐沼湿地等防治海岸侵蚀的措施。     

渤海湾滨岸风暴潮沉积

风暴潮是渤海湾常见的一种灾害性事件,它不仅给沿海地区造成巨大危害,同时还对滨岸地貌、沉积产生深刻影响。本文分析了渤海湾风暴潮的形成机制及其滨岸沉积作用,在大量资料分析研究的基础上,揭示了渤海湾沿岸潮上带低洼平原、贝壳堤及海河口风暴潮沉积的特征。     

渤海湾滨岸风暴潮沉积

风暴潮是渤海湾常见的一种灾害性事件,它不仅给沿海地区造成巨大危害,同时还对滨岸地貌、沉积产生深刻影响．本文分析了渤海湾风暴潮的形成机制及其滨岸沉积作用,在大量资料分析研究的基础上,揭示了渤海湾沿岸潮上带低洼平原、贝壳堤及海河口风暴潮沉积的特征     

台风暴潮及其预报的探讨

本文从流体力学的方法出发,求解台风暴潮的水位上升和海水水平方向的运动,分别对深海、浅海和海岸的情况进行讨论,并导出增水高度沿海岸分布的表达式。用于验证沙埕、东山、汕头及其附近的台风增水,符合程度是好的。     

海平面上升对渤海风暴潮增水的影响——以“0310”寒潮风暴潮为例

基于非结构有限体积近岸海洋动力学模型(Finite Volume Costal Ocean Model,FVCOM),利用潮汐和风场强迫,建立渤海风暴潮模型,研究海平面变化对渤海风暴潮增水的影响。基于联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panelon Climate Change,IPCC)第5次报告数据,在代表性浓度路径(representative concentration pathways,RCP)4.5情景下,模拟预测了在2030年、2050年和2100年海平面上升后,渤海寒潮风暴潮增水的空间分布。结果显示,海平面上升导致渤海近岸风暴潮极值增水有减少的趋势,渤海湾近岸典型站位风暴潮增水出现不同程度减少,其中2030年风暴潮增水将减少5%左右,到2050年风暴潮增水减少5%～8%,2100年风暴潮增水将减少10%～20%。主要原因是由于海平面上升改变了潮波的运动,使渤海潮汐高潮位上升,另外渤海风暴潮的浅水效应明显,海平面上升使水深相对增加,导致渤海近岸风暴潮增水的减少。但由于海平面上升后渤海风暴潮极值增水的减少量较小,因此海平面上升对渤海风暴潮过程的影响有限。     

全球气候变化背景下我国海岸侵蚀问题及防范对策

从区域构造背景、海岸侵蚀的表现形式、海岸侵蚀主要原因和面临挑战等方面对中国海岸侵蚀的特点做出概括性论述,并着重从海面变化与海岸侵蚀,以及风暴浪潮与海岸侵蚀之间的关系讨论了全球气候变化对我国沿海海岸侵蚀的影响态势.认为中国海岸侵蚀风险对气候变化的响应具有明显的区域性差异,全球气候变化对海岸侵蚀的影响研究与预测是一项系统工程,它涉及“全球系统”的自然环境、社会经济、沿岸工程与规划等各方面的因素.应对全球气候变暖,海岸侵蚀持续加强的严峻形势,从加强基础理论研究,防治技术研究,健全管理系统和强化法制机制等方面提出了今后我国海岸侵蚀防范建议.     

华南海滩风暴响应特征研究

基于华南8处海滩6次风暴追踪调查资料,从不同地貌动力类型讨论了华南海滩风暴响应特征：耗散型海滩通常表现为滨后沙丘的侵蚀和滩面的调整,低潮阶地型海滩上部滩面响应剧烈,沙坝型海滩在风暴期间通常表现为滩肩的侵蚀和沙坝的向海迁移或潮间带沙坝夷平消失,无护岸和滨后沙丘发育的海岸易产生冲越．文章深入探讨了风暴作用下华南海滩后滨响应差异、滩面坡度变化规律,提出了ετ,作为海滩地貌动力学特征参数,研究了海滩地貌动力学特征及其风暴响应强度的关系．结果表明：海滩固有的地貌动力学特性对其风暴响应影响明显,海滩耗散性越强,海滩风暴响应迟钝;海滩反射性增强,海滩风暴响应剧烈．     

江苏辐射沙洲区高潮滩沉积物的沉积构造与粒度分析

通过研究沉积物的揭片以及粒度实验,分析了江苏中部海岸辐射沙洲区高潮滩上沉积物柱状样的原生沉积构造和沉积物的垂向粒度特征,并以此来解释辐射沙洲高潮滩的沉积环境,并发现砂／泥薄互层理既有风暴潮的成因,也有大、小潮周期性变化的成因。     

钢筋混凝土梁裂缝分布受保护层厚度影响试验研究

基于河口海岸水动力二维数值计算模拟,建立风暴潮与天文潮耦合作用的数值模型,通过多次台风引起的增水和综合潮位的模拟验证,证实该模型可适用于杭州湾海域,能够准确模拟强潮海湾内风暴潮和综合潮波的传播.应用该模型计算了秦山核电厂处可能最大热带气旋引起的增水,结果表明,过程最大增水随遭遇的天文潮位降低而增大,增幅可达85%,综合高潮位则随遭遇的潮位降低而下降;在平均海平面条件下最大增水比高潮位增水约大50%,也大干我国登陆最强的超强台风引起的增水.分析指出在强潮海区,基准洪水位组合中的可能最大风暴潮增水取发生在高潮位时的最大增水较合理.     

广西主要海洋灾害风险分析

收集1949~2010年发生在广西沿海地区的主要海洋灾害情况,并对其进行风险影响分析。在影响广西沿海地区的主要海洋灾害中,风暴潮灾害最严重,造成的损失最大,直接危及到国家财产、沿海人民生命生活安全以及社会经济的可持续发展;其次是赤潮灾害和海水入侵灾害。气候变化与人类活动是引发这些灾害的主要影响因素。气候变化影响下的海平面上升使风暴潮的致灾程度加剧,海岸侵蚀、岸线变迁、海水入侵和土地盐渍化加重;人类大规模的围填海活动使潮滩湿地消失、生物多样性减少、赤潮危害加重、生态环境资源遭到破坏,加重灾害的危害程度。应采取工程与生态相结合的立体防护体系,提高海岸自然抗灾能力,将灾害损失及风险降至最低。