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。     

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     

傅里叶变换在求解风暴潮波中的应用

考虑了在风应力效应作用下的风暴潮，用傅里叶变换求出了风暴潮高和风暴潮流的基本理论模式，得出平行海岸和垂直海岸风暴潮流分量的振动周期.     

渤海风暴潮过程的数值模拟研究

基于三维近海海洋模式——FVCOM(the finite volume coastal ocean model)海洋动力学模型,利用中尺度气象预报资料WRF(the weather research forecasting model)风场数据和网格嵌套方法,通过潮汐和风场共同驱动,建立了渤海风暴潮模型.对1997年8月的Winnie台风风暴潮进行数值模拟,研究了渤海风暴潮增减水及流场的时空变化特征.研究表明,渤海沿岸增水幅度较大,水位变化明显,潮流运动发生较大改变.利用模拟结果,研究了岸线变化对渤海湾风暴潮增水的影响.岸线变化后,曹妃甸港、天津港和黄骅港海域,风暴潮增水有不同程度的增加,渤海湾风暴潮灾害强度有增加的趋势.     

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。     

风暴潮对滨海电厂取水的影响研究

渤海湾沿岸不断发生强寒风暴潮,对企业安全生产构成严重威胁,造成重大的经济损失。以渤海3次风暴潮为例,对风暴潮进行数值模拟,给出某滨海发电厂取水工程附近沿岸的风暴潮增水值,进而分析风暴潮对电厂取水的影响。     

广东沿海地区风暴潮灾害及其防御

广东沿海地区是风暴潮灾害频发的区域,该地区人口密集、经济发达,近年来风暴潮灾害造成的损失巨大。本文初步探讨了广东沿海风暴潮灾害的主要成因和一般规律,认为本区风暴潮灾害的综合效应主要取决于气象、水文、地形等要素,迫切需要进一步加强风暴潮灾害成因、预防对策的研究,以便更有效地抵御潮灾和尽量减轻潮灾危害。     

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.     

40万吨级矿石船进出渤海深水航路乘潮问题分析

为保障40万吨级矿石船安全进出曹妃甸港,通过ADCIRC潮位数学模型研究渤海潮波传播规律。结合船舶航行方式,采用多站联合法求取40万吨级矿石船在渤海超长深水航路的乘潮水位。结果表明:40万吨级矿石船在乘潮保证率90%、乘潮时间8 h进入渤海水域的乘潮水位为1. 0 m,乘潮保证率90%、乘潮时间8 h驶出渤海水域的乘潮水位为0. 2 m。可见同一乘潮保证率和时间下的乘潮水位,进入渤海水域明显高于驶出渤海水域;多站联合法确定的进入渤海水域乘潮水位大于单潮站确定的乘潮水位(0. 6 m);驶出渤海水域乘潮水位小于单潮站确定的乘潮水位(0. 7 m)。     

渤海湾西南海域潮汐风暴潮数值模拟

基于有限元方法,采用三角形网格,建立了一个高分辨率的潮汐风暴潮数学模型,该模型对复杂岸线和建筑物布置有较好的描述．通过实测资料对该模型进行了验证,验证结果表明该模型能很好地应用于潮汐风暴潮数值模拟．利用该模型对渤海湾西南海域几次潮汐风暴潮过程进行了研究,研究结果表明,持久的偏东大风是该海域风暴潮发展、演变的重要因素,大风引起的增水和风吹流是该海域泥沙输运的主要动力因素．     

渤海湾二维温带风暴潮与波浪耦合数学模型

基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了波浪辐射应力作用前后的风暴潮潮流、潮位变化过程,并与塘沽验潮站实测的潮位变化过程进行对比.结果表明:波浪辐射应力对不同风暴潮过程的影响程度不同,与风应力的分布规律有关;考虑辐射应力作用的波浪与风暴潮耦合模型的模拟潮位变化过程和实测潮位变化过程较吻合,波浪辐射应力对岸线附近潮流形态的影响较明显.     

风暴潮漫堤风险分析——以茅洲河为例

重现期风暴潮灾害评估及最大可能风暴潮预测,对风暴潮灾害防灾减灾具有重要意义.本研究在分析实测资料基础上,构建南海潮汐风暴潮耦合模型,对历史上对茅洲河影响较大的风暴潮灾害进行计算分析,在验证准确的基础上对近20 a的106场风暴潮进行计算,得到每年的最大潮位值,采用极值Ⅰ型进行统计分析,得到不同设计频率风暴潮条件下的茅洲...     

北部湾台风暴潮研究现状与展望

本文对国内外风暴潮的研究现状、进展进行了回顾;对广西沿海风暴潮的研究情况进行了评述。台风暴潮是广西沿海地区的最大海洋灾害,减少这种灾害损失是我们坚持不懈的目标。台风暴潮在广西有着显著的区域性特点:非周期性水位总是先减后增,增减水在港湾的强化与大气重力波密切相关。深入研究这些特殊性的规律,是减少风暴潮损失的必要手段。     

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。     

对称和非对称台风对东海南海风暴潮影响比较

应用非结构网格的海洋数值模式FVCOM,分别模拟台风TC0509 (Matsa)、TC0519(Longwang)和TC0814(Hagupit)在长江口和杭州湾、福建沿海、珠江口和海南风暴潮,比较分析非对称台风和对称台风对风暴潮的影响.非对称台风的气压场和风场由WRF模式计算,对称台风的气压场和风场由藤田圆形台风模型计算.结果表明,对于登陆长江口和杭州湾、珠江口和南海一带的台风,WRF模式和模型台风计算的气压场和风场都能较好的模拟风暴潮,前者略好于后者.对于过台湾岛登陆福建沿海的台风,台风不对称明显,WRF模式能较好的模拟出真实的台风气压场和风场,前者模拟的风暴潮远优于后者.     

Research on methods of designing and building digital seabed database

With a review of the recent development in digitalization and application of seabed data, this paper systematically proposed methods for integrating seabed data by analyzing its feature based on ORACLE database management system and advanced techniques of spatial data management. We did research on storage structure of seabed data, distributed-integrated database system, standardized spatial database and seabed metadata management system in order to effectively manage and use these seabed information in practical application. Finally, we applied the methods researched and proposed in this paper to build the Bohai Sea engineering geology database that stores engineering geology data and other seabed information from the Bohai Sea area. As a result, the Bohai Sea engineering geology database can effectively integrate huge amount of distributed and complicated seabed data to meet the practical requisition of Bohai Sea engineering geology environment exploration and exploitation.     

Simulating a typhoon storm surge in the East Sea of China using a coupled model

A coupled numerical model with a 2’?2’ resolution grid has been developed and used to simulate five typical typhoon storm surges (5612, 7413, 7910, 8114, 9711) in the East Sea of China. Three main driving forces have been considered in this coupled model: wave radiation stress, combined wave-current bottom shear stress and wave-state dependent surface wind stress. This model has then been compared with in situ measurements of the storm set-up. The effect of different driving force components on the total storm surge has also been investigated. This study has found that the coupled model with high resolution is capable of simulating the five typical typhoons better than the uncoupled models, and that the wave-dependent surface wind stress plays an important role in typhoon storm surge-wave coupling in this area and can increase the storm set-up by 1m. The study of the five typhoon cases has shown that the general coupling effects could increase storm set-up by 20% to 32%. Thus, it is suggested that to predict typhoon storm surges in the East Sea of China, a storm surge-wave coupled model be adopted.     

渤海中部海域海底地形地貌特征及其影响因素分析

渤海中部海域位于三湾(渤海湾、莱州湾、辽东湾)交汇处,形成与演化历史悠久,沉积物源丰富,其内部蕴含着丰富的地质信息.本研究基于多年来采集和搜集的高精度地形地貌数据、浅地层剖面数据和沉积物样品的测试分析数据,精细刻画了渤海中部海域海底地形地貌特征,并对其影响因素进行了分析.研究表明,渤海中部海域海底地形总体上呈现中间低、...     

古济水钩沉

本文考证了约在公元前二千年前的济水。那个时期,黄河还没有改道,在江苏省北部注入黄海。济水也还没有受到黄河的干扰,保持了它的自然状态在山东省北部注入勃海。