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相似文献
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1.
一种台风暴潮数值模拟方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文提出一种简便的交替方向隐式差分格式求解沿水深平均的二维风暴潮模型。这种差分格式比常用的ADI法具有更简单的形式和更高的计算效率。文中的精度分析和稳定性分析表明该差分格式在等步长条件下具有二阶精度、无条件稳定。在采用理想模型验证之后,本文给出了一次台风暴潮过程的计算实例,其中台风气压场和风场的模拟采用藤田气压模式和梯度风公式,并考虑台风移行产生的风场以及梯度风到海面风的订正。数值摸拟结果和实测值符合良好,其精度达到工程应用要求。  相似文献   

2.
9316号台风风暴潮数值预报和模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文给出了一次袭击珠江口三角洲地区强风暴潮过程的数值预报和模拟结果。结果表明模式对强台风风暴潮有相当强的预报能力,作者指出局地地形对风暴潮影响的重要性,并展望了未来数值预报技术的发展前景。  相似文献   

3.
海洋流体动力学的一种交替方向隐式二维数值模式   总被引:5,自引:2,他引:5  
潘海  方国洪 《海洋学报》1995,17(5):21-31
本文提出一种计算浅海潮汐、风暴潮及其他长周期波动的二维数值模式.动力学方程用建立在交错网格上的二步差分子方程近似,两步均为隐格式,其中一步用于计算水位和x方向速度分量,另一步计算水位和y方向速度分量.两步交替进行以获得每一时间步长的值,该格式具有二阶精度.文章用Von Neumann方法证明了该计算格式的线性差分方程是无条件稳定的.为检验数值模式的可靠性,本文作了一系列数值实验.在有一开边界的长方形平底和斜底水域中以开边界处周期性振动和海面处定常风应力驱动下,数值模拟所得结果与解析解完全一致;在水深不连续,边界封闭的矩形水域中,水位对定常风响应的数值解也与Leendertse模式计算结果完全一致.模式还用于对南海风暴潮进行后报,良好地再现了风暴增水过程.  相似文献   

4.
风暴潮漫滩的半隐半显数值模式及其在珠江口的应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
杜涛  方国洪 《海洋与湖沼》1998,29(6):617-624
研究给出了风暴潮漫滩预报的一种半隐半显数值模式,并将其用于珠江口风暴潮漫滩的后报。该模式将风暴潮漫滩的控制方程进行半隐半显离散,使计算稳定性不受时间步长的限制;分别用共轭斜量加速Jacobi法和文中提出的简化算法求解差分方程以提高计算效率。数值模拟试验表明:该模式计算的沿岸风暴潮与天文耦合水位与实测水位值吻合较好,因而对漫滩位置,范围和持续时间的计算应是合理,准确的;因模式允许使用的时间步长比AD  相似文献   

5.
依据自由海面海洋动力学原始方程建立了一种三维有限差分数值模式,可用于潮波、风暴潮和海流的数值模拟和预报。运动方程和连续方程的数值格式采用内、外模态分离的技术。外模态采用交替方向隐格式,用于计算海面高度和垂直平均流速,时间步长不受Courant-Friderichs-Lewy条件限制;内模态采用半隐格式,用于计算海流的垂直2颁布,其时间步长可大于外模态时间步长。模式的计算程度比一般显式模式可快10倍  相似文献   

6.
渤海"9216"特大风暴潮过程的数值模拟   总被引:4,自引:2,他引:2  
本文论述了我国渤海地区风暴潮的特点,指出渤海地区一年四季均有风暴潮发生,而且发生在这里的温带风暴潮较台风风暴潮既频繁又严重。建立了一个球坐标系下的温带风暴潮数值模式,并利用该模式对发生在渤海地区的9216号特大风暴潮进行了数值模拟,成功地再现了这次过程,这表明:只要计算的风场准确,温带风暴潮的数值预报是可行的.  相似文献   

7.
王喜年 《海洋预报》2002,19(3):65-72
第五讲只概要介绍了台风风暴潮数值预报方法中的气压场和风场计算方法。这一讲将概要介绍台风风暴潮模式预报方法。温带风暴潮数值预报方法中的气压场和风场计算是靠天气数值预报提供的,在本讲介绍温带风暴潮数值预报方法时一起简要介绍。 就世界范围而言,风暴潮数值预报方法已经在实时预报中发挥了重要作用。同时,也为风暴潮经验预报方法因子的选择提供科学依据。风暴潮数值预报能够提供的丰富预  相似文献   

8.
以实验室二维温带风暴潮数值模型为基础,综合考虑海洋潮波动力与风应力联合作用,建立温带风暴潮三维数值计算模型.模型从推导三维风暴潮基本控制方程出发,并应用交替方向隐格式(ADI)方法对方程进行离散求解.对于浅水动边界,模型采取局部深槽、缩小水域的活动边界处理方法.利用拟三维数值计算方法,并提出了非平面水深等分模式和平面等水深分布模式,应用这两种计算模式分别对渤海湾2009年5月8~10日发生的风暴潮过程进行了数值模拟.将风暴潮位计算结果和增水位计算结果与塘沽验潮站的实际观测数值进行对比验证,结果显示受风应力与潮波联合作用的风暴潮位和增水位与实测数据吻合良好;通过比较得到了平面等水深分布模式的计算成果要比非平面水深等分模式的计算成果更接近观测资料的结论,为风暴潮预报提供了理论依据.  相似文献   

9.
选取了3个穿过台湾海峡的台风引起的台风风暴潮为算例,分别用SODA月平均流速资料做垂向平均后构建了台湾周边海域的大尺度背景环流场,利用国家海洋环境预报中心业务化的台风风暴潮模式对经过该海域的台风个例进行风暴潮数值模拟。将结果与验潮站潮位实测资料进行对比发现,在加入了背景流场后,能更好地模拟整个风暴潮过程,模拟结果更接近真实值,特别是对于原模式风暴增水峰值容易偏大的问题得到了改善,而且整体相对误差更小,提高了风暴潮模式的业务稳定性。  相似文献   

10.
上海沿岸天文潮与风暴潮非线性相互作用的数值研究   总被引:10,自引:0,他引:10  
运用二维非线性风暴潮,天文潮和联合水位模型8次不同路径的热带气旋引起的上海地区天文潮与风暴潮的非线性相互作用进行了数值研究,讨论了天文潮气与风暴潮非线性相互作用引起的增水特征,分析了控制方程中各非线性项对天文潮与风暴晨线性相互作用引起水位变化的贡献,研究表明,考虑天文潮与风暴的非线性相互作用后,使风暴潮和水位的数值模拟结果得到了改善,非线性底摩擦在控制天文潮和风暴潮非线性相互作用中起重要的作用。而  相似文献   

11.
风应力拖曳系数选取对风暴潮数值模拟的影响   总被引:8,自引:0,他引:8  
在风暴潮的形成中风应力起决定性作用 ,风应力拖曳系数决定了大气与海洋间的动量传输率。观测结果表明 ,风应力拖曳系数随风速而变化 ,与海面粗糙度有关。文中采用几种与风速有关的风应力拖曳系数表达式进行数值模拟 ,与将其视为常数情况相比较 ,计算结果的精度均有较明显提高。对比各表达式模拟结果 ,采用 Smith(1980 )风应力拖曳系数公式的模拟效果为最好  相似文献   

12.
一个东海嵌套网格台风暴潮数值预报模式的研制与应用   总被引:10,自引:3,他引:10  
建立了一个覆盖东海的两重嵌套网格高分辨率台风暴潮数值预报模式.粗、细网格模式分辨率分别为6'和2'.两套网格的嵌套采用单向松弛套网格技术,即在细网格的内边界附近建立了一个“过渡区”,对预报的物理量进行松弛,使粗、细网格模式变量逐步过渡,避免了边界附近寄生波的产生,从而增加了模式的稳定性.利用该模式,对显着影响东中国海地区的6次风暴潮过程进行了后报和预报试验.与观测资料比较,数值结果令人满意.  相似文献   

13.
A nested numerical storm surge forecast model for the East China Sea is developed. Aone-way relaxing nest method is used to exchange the information between coarse grid and fine grid. In the inner boundary of the fine grid model a transition area is set up to relax the forecast variables. This ensures that the forecast variables of the coarse model may transit to those of fine grid gradually, which enhances the model stability. By using this model, a number of hindcasts and forecast are performed for six severe storm surges caused by tropical cyclones in the East China Sea. The results show good agreement with the observations.  相似文献   

14.
本文在建立广西沿海台风暴潮数值模式的基础上,选取4个不同路径的台风暴潮过程,讨论了各水文、气象、地理因子对广西沿海台风暴潮的贡献,并将风应力效应增水与气压效应增水进行了对比分析。  相似文献   

15.
本文建立一个温带风暴潮模式,包括海上边界层风场模式和风暴潮数值模式。利用建立的温带风暴潮模式,模拟了影响连云港的几次显著温带风暴潮过程,结果表明,本模式所采用的海上边界层风场模式和风暴潮数值模式是匹配的,能够满足海洋工程中的风暴潮数值计算的需要,甚至可以成为日常温带风暴潮数值预报的有用手段。  相似文献   

16.
台湾海峡台风暴潮非线性数值计算   总被引:2,自引:1,他引:2  
台湾海峡平均水深不大于50米,台风侵袭频繁.由于台湾岛的“墙壁效应”和台湾海峡的“狭管效应”的影响,台湾海峡的台风暴潮显得较为独特.以前,我们及其他兄弟单位对福建沿海台风暴潮的研究,大多数仅局限于单站的气-水动力相互作用的研究,很少涉及整个海峡.虽说我们也曾作过福建沿岸台风暴潮现场调查,但进行次数有限,了解的也仅是海峡西岸局部地区的情况,它仅能反映台湾海峡台风暴潮的一个侧面,而无法了解整个海峡地区的风暴潮全貌.  相似文献   

17.
A storm surge is an abnormal sharp rise or fall in the seawater level produced by the strong wind and low pressure field of an approaching storm system.A storm tide is a water level rise or fall caused by the combined effect of the storm surge and an astronomical tide.The storm surge depends on many factors,such as the tracks of typhoon movement,the intensity of typhoon,the topography of sea area,the amplitude of tidal wave,the period during which the storm surge couples with the tidal wave.When coupling with different parts of a tidal wave,the storm surges caused by a typhoon vary widely.The variation of the storm surges is studied.An once-in-a-century storm surge was caused by Typhoon 7203 at Huludao Port in the north of the Liaodong Bay from July 26th to 27th,1972.The maximum storm surge is about 1.90 m.The wind field and pressure field used in numerical simulations in the research were derived from the historical data of the Typhoon 7203 from July 23rd to 28th,1972.DHI Mike21 is used as the software tools.The whole Bohai Sea is defined as the computational domain.The numerical simulation models are forced with sea levels at water boundaries,that is the tide along the Bohai Straits from July 18th to 29th(2012).The tide wave and the storm tides caused by the wind field and pressure field mentioned above are calculated in the numerical simulations.The coupling processes of storm surges and tidal waves are simulated in the following way.The first simulation start date and time are 00:00 July 18th,2012; the second simulation start date and time are 03:00 July 18th,2012.There is a three-hour lag between the start date and time of the simulation and that of the former one,the last simulation start date and time are 00:00 July 25th,2012.All the simulations have a same duration of 5 days,which is same as the time length of typhoon data.With the first day and the second day simulation output,which is affected by the initial field,being ignored,only the 3rd to 5th day simulation results are used to study the rules of the storm surges in the north of the Liaodong Bay.In total,57 cases are calculated and analyzed,including the coupling effects between the storm surge and a tidal wave during different tidal durations and on different tidal levels.Based on the results of the 57 numerical examples,the following conclusions are obtained:For the same location,the maximum storm surges are determined by the primary vibration(the storm tide keeps rising quickly) duration and tidal duration.If the primary vibration duration is a part of the flood tidal duration,the maximum storm surge is lower(1.01,1.05 and 1.37 m at the Huludao Port,the Daling Estuary and the Liaohe Estuary respectively).If the primary vibration duration is a part of the ebb tidal duration,the maximum storm surge is higher(1.92,2.05 and 2.80 m at the Huludao Port,the Daling Estuary and the Liaohe Estuary respectively).In the mean time,the sea level restrains the growth of storm surges.The hour of the highest storm tide has a margin of error of plus or minus 80 min,comparing the high water hour of the astronomical tide,in the north of the Liaodong Bay.  相似文献   

18.
采用二维平均流非线性数值模型,模拟了经过北部湾并影响广西沿岸的7703、7812号热带气旋所产生的非周期性水位的变化。其中7703号热带气旋影响广西沿岸的路径偏西,因此,东起北海市,西至白龙尾,极值增水都接近1.3m,是廉江三角洲20世纪90年代以前仅次于1906年、1964年的第三个增水极值。7812号热带气旋影响路径偏东,从北海市向东到铁山港一带,风暴增水比北海市以西显著增高。广西沿岸风暴潮增减水大体存在三个过程:缓慢减水、突然升高、然后持续20个小时的回落。  相似文献   

19.
In order to make up well a complete picture of storm surges in the area of theTaiwan Strait, to find out and further study the formation mechanism and regularity ofstorm surges of this strait, nonlinear numerical computations have been made on thestorm surges formed by typhoon which directly hit the area along three main tracks. Inaccordance with the current field of shallow-sea storm surges with the characteristics of"boundary layer" current field, the finite difference technique is adopted on the basis ofthe whole current equations of storm surges, and the anticipated results are obtained.  相似文献   

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