基于Argus图像的舟山东沙海滩对连续风暴的响应研究

海滩对风暴的响应是一个复杂的过程,尤其在连续风暴发生时。本研究利用Argus视频监测系统拍摄的连续图像,从海滩地貌、剖面、海滩滨线、海滩宽度等方面,定量分析了舟山东沙海滩对连续风暴"马勒卡"和"暹芭"的响应特征,并初步探讨了影响海滩地形地貌变化对连续风暴响应的因素。结果表明:(1)风暴"马勒卡"发生后海滩单宽体积变化量平均值为?73.75m3/m,风暴"暹芭"发生后海滩单宽体积变化量的平均值为?54.56m3/m,风暴"马勒卡"使整个海滩滨线平均后退14.75m,风暴"暹芭"使得海滩滨线相对于两次风暴前后退10.91m;(2)在海滩自身因素、外部动力因素以及人类活动等共同作用下海滩对连续风暴产生了复杂的响应。     

沙坝-泻湖岸型砂质海滩地貌对台风的响应特征

通过对沙坝—泻湖岸型砂质海滩地貌的蚀淤变化分析结果表明,在台风"艾利"袭击下,台风移动路径右侧海滩的蚀淤变化比左侧海滩的蚀淤变化明显,而且海滩的侵蚀和淤积主要集中在中潮带附近。同一区域,位于遮蔽带内的湖里村海滩淤积加重,切线段的下掘村海滩强烈侵蚀;而同样位于遮蔽带内的大埕湾东侧海滩上淤下蚀,整体表现为侵蚀,切线段的西侧海滩强烈淤积。     

雷州半岛南部海滩对1720号台风(卡努)的响应研究

海滩风暴响应的观测和研究有助于加深对海滩过程的认识。2017年10月16日台风“卡努”在广东徐闻县沿海登陆, 对雷州半岛南部海滩造成了显著影响。文章通过海滩剖面观测和沉积物采样, 探讨了该区域海滩对台风“卡努”的响应特征, 得出以下主要结论。1) 台风浪作用下, 海滩表层沉积物变粗, 分选性变差。海滩状态朝着更加消散的状态转化, 以缓冲和适应高强度波浪的能量。2) 受到岬角和湾口朝向、大小等因素影响, 各海滩及同一海滩的不同岸段剖面变化表现出差异性。台风作用后海滩可能形成水下沙坝, 或者在海滩上部形成滩肩等特征地形。因此, 研究海滩风暴响应时, 要注意到区域地质地貌的影响。3) 水下礁坪、巨型砂质岬角等因素影响了台风过程灯楼角海滩的变化。对这种海滩–珊瑚礁坪系统的风暴效应, 还需要进行进一步探讨和更详细的观测和研究。     

海南岛东北部海滩侵蚀与恢复对连续台风的复杂响应

在连续台风作用下海滩的侵蚀与恢复是一个复杂的过程。基于海南岛东北部木兰-抱虎湾海滩的现场调查,对比分析台风"威马逊"和"海鸥"登陆前后海滩剖面和后滨沉积物的动态响应。结果表明,超强台风"威马逊"引起海滩的严重侵蚀和强烈的泥沙输移,在木兰湾海滩主要表现出由北向南沿岸海滩的差异性变化,在抱虎湾各海滩变化较为相近;后继登陆台风"海鸥"引起海滩显著堆积,对海滩主要起恢复作用,木兰湾海滩恢复效果明显,海滩后滨沉积物趋于恢复至台风前的状态,由于抱虎湾水下珊瑚礁及近岸岩礁地貌减缓了台风对该处海滩的侵蚀和堆积作用,抱虎湾海滩表现出与台风前较大差异性。两处海湾海滩的不同走向及台风的风向变化也是造成海滩不同响应的重要原因。研究将有助于更好地理解海滩对连续台风作用的复杂响应。     

1211号台风对浙江象山皇城海滩剖面的影响分析

通过对浙江象山皇城海滩地形地貌的现场调查,对比分析了1211号台风"海葵"登陆象山前后海滩剖面的蚀积变化,探讨了该处海滩对1211号台风"海葵"的响应特征。研究结果表明,在2012年8月台风"海葵"过境期间,皇城海滩从总体上看,剖面表现为上冲下淤,平面表现为北冲南淤,其后滨沙丘蚀积变化剧烈,海滩沉积物总收支变化不大。皇城海滩不同岸段剖面对台风"海葵"的响应特征不同,切线段以淤积为主,过渡段、遮蔽段以侵蚀为主,且遮蔽段在三个岸段中变化最小,台风响应强度最弱。台风路径走向、岬湾海滩相对台风的走向和岬角突出程度是其对台风响应强度的重要影响因素。     

福建岬湾岸型沙质海滩对台风的响应特征

对福建沿岸岬湾岸型沙质海滩的蚀淤变化分析,结果表明:在0418号台风"艾利"袭击下,台风移动路径左侧的两个海滩表现为侵蚀,滩肩蚀低,滨线向陆移动,其中岩下村海滩比卒子村海滩的侵蚀严重,岩下村海滩侵蚀集中在后滨和高潮带,卒子村海滩侵蚀集中在中、低潮带;台风移动路径右侧的衙口村海滩相对比较稳定,仅中潮带出现弱淤积,后滨向陆侧人工堆积沙丘遭受侵蚀.     

厦门岛海滩剖面对9914号台风大浪波动力的快速响应

根据 9914号台风发生前后对厦门岛滨岸海滩剖面地形的重复测量结果及有关台风要素和潮位的实测资料 ,探讨了台风袭击厦门岛期间海滩的变形特征和侵蚀状态。分析得出 ,海滩地形受台风暴浪冲击普遍发生急剧变化。横向冲淤变形以东岸海滩为最剧烈 :滩肩蚀退可达 2 5m ;滩面呈上冲下淤 ,上段和滩肩的单宽冲蚀量达 30m3 /m ;下段单宽淤积量达 17m3 /m ;剖面类型由滩肩式断面向沙坝式断面转变。这种变形特点是在台风大浪波动力和潮位暴涨的双重作用下造成的。台风期间 ,沿岸输沙能力以北岸最高 ,南岸次之 ,东岸较低 ;且自南岸到东岸 ,随着沿岸输沙量减少 ,横向变形相应有增大的趋势。这是9914号台风以偏东方向袭击厦门的结果。表明不同方向海岸岸滩地形对同一台风大浪波动力作用具有不同响应特征。     

海滩-珊瑚礁系统风暴响应特征研究——以1409号台风“威马逊”对清澜港海岸影响为例

珊瑚礁海岸在我国热带地区广泛发育,海滩-珊瑚礁海岸的动力地貌过程是认识该类海岸的关键。本文基于对海南铜鼓岭-高隆湾岸段的台风"威马逊"前后跟踪观测,讨论了海滩风暴响应特征及其与珊瑚礁发育之间的联系。结果表明该岸段海滩在"威马逊"风暴作用下响应最为剧烈的区带位于平均海平面(MSL)以上,表现为后滨冲越,以及岸线蚀退、滩肩变窄、滩面侵蚀等响应特征。海滩风暴响应特征与近岸珊瑚礁发育密切相关,在无珊瑚或珊瑚受损的岸段海滩响应剧烈,剖面平均变化率(MPC)为其他岸段的3~6倍,珊瑚礁通过消耗波能对相邻海滩提供良好保护。海滩-珊瑚礁系统对风暴的响应特征受控于珊瑚礁对海岸波浪的消耗能力和海滩固有的缓冲能力。基于本文研究结果,归纳出风暴极端动力条件下海滩-珊瑚礁海岸的4种风暴响应模式。     

不同沉积物养护海滩对台风响应的差异性研究

本文通过对厦门天泉湾人工卵石滩和会展人工沙滩在1614“莫兰蒂”超强台风影响前后的典型剖面监测,结合水文动力要素的观测和数值模拟,计算了台风影响过程的波浪场、总水位,分析了剖面形态和台风过程的剖面平均变化量。结果表明,强潮海岸人工卵石滩与人工沙滩对台风响应的特征明显不同,人工卵石滩横向上大部分卵石向岸输移堆积,滩面侵蚀,滩肩堆积形成更高的风暴滩肩,坡度明显变陡。而人工沙滩则表现为明显的沉积物离岸输运,上部滩面侵蚀,下部滩面淤积,滩面坡度明显变缓,受台风登陆后的强烈向岸风作用,滩肩顶有所夷平,滩肩高度变化很小。海滩滩肩在台风过程中是否侵蚀与台风登陆和影响过程的总水位(天文潮、风暴增水、波浪爬高)密切相关,两个人工海滩的风暴响应模式均为冲蚀;台风影响过程中,波浪能量相对强、滩面坡度相对陡的人工卵石滩比人工沙滩的剖面平均变化量小,对于台风的响应程度小,在强侵蚀高能海岸采用砾石等粗粒径沉积物进行海滩养护是减缓砂质海滩侵蚀的一种有效手段。     

基于高频观测数据的徐闻青安湾海滩对台风“贝碧嘉”的响应研究

风暴是造成海滩剧烈变化的重要因子。由于观测环境的恶劣,目前极少有风暴过程中海滩响应的现场高频观测工作。本研究在2018年台风“贝碧嘉”期间对徐闻青安湾海滩开展了历时6天半的高频观测,获得了全时水动力要素和164组逐时海滩滩面高程变化数据。通过分析表明：(1)青安湾海域风暴增水及波浪受控于海南岛−雷州半岛特有的地形地貌和台风“贝碧嘉”的多变路径,增水稳定在0.38～0.5 m之间,而波高先由0.78 m衰减至0.43 m,再增加至0.56 m;(2)海滩剖面地形变化总体表现为滩肩侵蚀,形成水下沙坝,滩肩响应过程分为快速向下侵蚀、缓慢侵蚀至最大值、振荡回淤恢复3个阶段,台风期间滩肩振荡恢复幅度可达最大侵蚀深度的1/4;(3)海滩的风暴响应过程主要由4个模态耦合而成：第一模态体现大潮滩肩侵蚀生成水下沙坝过程;第二模态体现风暴滩肩侵蚀,补偿大潮滩肩侵蚀位置和进一步促进沙坝形成过程;第三模态揭示了波浪二次破碎位置的上冲流和离岸底流使泥沙发生双向输移过程;第四模态表明台风大浪使得碎波带内泥沙大量悬浮,在沿岸流和离岸流作用下部分悬沙进入深水区,可能造成海滩泥沙的永久亏损。     

热带气旋前进方向两侧海滩风暴效应差异研究--以海滩对0307号台风"伊布都"的响应为例

在0307号台风“伊布都”(Imbudo)袭击华南沿海前后,对相距约300km的高栏岛飞沙湾(位于气旋前进方向右侧)和水东港下大海(位于气旋前进方向左侧)的固定海滩剖面地形及滩面沉积物进行了对比调查。调查结果表明,右侧海滩地形受台风暴浪冲击发生剧烈变化：后滨陆侧堆积,后滨向海侧及前滨滩面侵蚀(单宽侵蚀量达55m^3／m,平均海面(MSL)位置蚀退13m,岸线位置蚀退5m),以致剖面类型由滩肩式断面向沙坝式断面转变,表现出了海滩对台风做出快速响应;而左侧海滩剖面地形基本保持原状,虽也略呈侵蚀,但冲淤变化不大,表现为对台风做出迟缓响应。同时,从动力、滨海输沙、滩面沉积物变化和海岸地貌等方面对两侧海滩明显差异的风暴效应的机制进行了探讨。     

福建江田下沙沙滩沉积地貌组合对台风的响应模式

利用福建长乐江田下沙砂质海滩台风前后两次野外调查资料,探讨了该处沙滩地貌和沉积物组合分布的基本特征;初步研究了该处沙滩对0418号台风“艾利”的响应模式.研究结果表明,下沙沙滩剖面沉积物以细砂和中细砂为主,台风前后采集的18个样品中,细砂6个,占总样品量的33%;中细砂11个,占总样品量的61%.沉积物结构上具有三维均匀性,沉积特征单一.剖面地形具有典型的夷直海岸特点,前滨滩面宽阔平坦,后滨沙丘带发育,岸线平直.受台风“艾利”作用,剖面后滨和高潮带遭受严重侵蚀,后滨低沙丘带平均蚀退超过6m,并出现高度为0.5~1.0m间的直立侵蚀陡坎.海滩沉积物对台风的响应相对较弱,台风过后剖面表层沉积物的平均粒径(Mz)均值由2.48变为2.39,粒度稍有变大;分选系数(σi)平均值由0.52变为0.63,分选稍有变差;偏度(Ski)平均值由-0.02变为0.01,峰态(Kg)平均值由0.96变为1.13;偏度和峰度没有明显变化.剖面底层沉积物对0418号台风“艾利”的响应特征与表层沉积物的沉积响应相似.     

冷涡对过境台风的响应研究

利用多源卫星遥感资料及再分析资料,对台风泰利(Talim)对中尺度冷涡的影响进行了分析研究。结果表明,台风泰利过境中尺度冷涡时,冷涡显著增强。最大海面高度异常出现在冷涡中心区域,达到-32.7cm,最大海表温度降幅达到3°C以上,叶绿素平均浓度增长了10倍。通过计算冷涡海域的罗斯贝数、水体拉伸度和离散度等动力学参数,可以进一步发现,台风过境冷涡所在海域时,局地非地转效应和混合效应显著增强,罗斯贝数、水体拉伸和离散度均增加了2倍以上,最大水体拉伸度和离散度发生在冷涡南侧靠近台风路径的区域。本研究对深入理解涡-台风相互作用,以及由此产生的海洋生态环境效应具有重要的意义和作用。     

近海对台风的响应注记：I.大亚湾海况对8708和8710号台风的综合响应

根据大亚湾海洋生态零点调查获得的水温，海流，潮位和气象观测资料，分析了１９８７年８月间大亚湾地８７０８和８７１０号以风的综合响应。结果显示，台风期间除增水外，整个大亚湾的水文结构因台风的影响发生了显著变化。其主要特征表现为：湾内事过境垂直环入变，海水层化消失，以及总体水湿。析表明，台风作用下垂直环流的调整可能是造成台风过程中大亚湾层化消失，总体水温升高的重要因素，而陆地边界的存在显然改变了海洋对热     

美国东海岸海滩养护工程对中国砂质海滩旅游资源开发与保护的启示

借鉴美国长期以来东部海岸的海滩养护工程投入大量资金物力所取得的显著成效，提出了中国砂质海滩资源开发面临的问题，如海岸侵蚀造成砂质海滩资源丧失、砂质海滩旅游资源面临严重的污染、砂质海滩旅游资源的利用程度差异悬殊、砂质海滩旅游资源的人为破坏严重等，预见到中国实施海滩养护工程将是大势所趋，该工程将会被纳入国家或地方海岸综合规划管理与相关法律中。     

强潮海滩响应威马逊台风作用动力沉积过程研究——以北海银滩为例

研究台风影响下的海滩沉积过程不仅可加深极端海况下的海滩冲淤变化理解,而且有利于海滩资源的保护与海岸工程保护。以强潮海滩——北海银滩为例,通过采集北部湾海区1409号威马逊超强台风作用前后的沉积物、剖面高程及水文资料,探讨强潮海滩的动力沉积过程。结果表明:1)台风作用前后的海滩沙丘-滩肩-沙坝体系的地貌状态基本不变,其中沉积物组分均为砂,细砂、极细砂和中砂三组分平均含量占所有组分的95%以上;与台风作用前比较,台风后的地貌在维持先前形态的条件下,发生局部侵蚀和后退,沉积物相对变粗且细砂含量增加了10%。2)台风作用后后滨沙丘侵蚀,且沉积物滚动组分增加;冲流带和滩肩前缘沉积物的搬运由双跳跃转为单一的跳跃形式。3)台风作用前后的海滩沉积物主要变化过程可由两个模态表征,其中主要模式反映了台风作用前后的海滩以细砂为主的动力沉积变化特征,该模式受控于区域波浪和潮汐的长期耦合作用,并以波浪为主导因素。台风作用前的次要模式反映潮汐作用控制下的海滩沉积横向振荡特征;台风作用后的次要模式表征了台风影响下的海滩横向沉积物偏粗、冲流带-低潮带振荡及其沉积分异过程。     

台风"艾利"对福建沙质海滩影响过程研究

通过对福建沙质海滩地形地貌现场调查,对比分析0418号台风“艾利”登陆福建前后各沙滩剖面的蚀淤变化,探讨了福建沙滩对台风“艾利”响应规律。研究结果表明,2004年8月底台风“艾利”过境期间,福建沿海砂质海岸显出了较强烈的地貌响应。沙滩剖面地形变化,冲淤相间,以冲蚀为主;后滨沙丘蚀退、滩肩蚀低、岸线向陆迁移是地貌响应的主要特征;沙滩沉积物的总收支趋于亏损。不同海岸类型的沙滩剖面对台风“艾利”的响应特征不同。岬湾型沙滩剖面地貌响应以前滨滩面侵蚀为主要特征。夷直型的长乐江田下沙剖面,对“艾利”台风的主要地貌响应特征为后滨沙丘、高潮带侵蚀,岸线后退超过16m,出现高度近1 m的直立侵蚀陡坎。沙坝-泻湖型沙滩剖面冲淤变化的主要特征是中潮带形成次一级沙坝。各沙滩的地貌风暴效应有自北往南依次减弱的趋势。     

浙江朱家尖岛东沙海滩对热带风暴“娜基莉”的响应及风暴后的恢复

海滩对风暴的响应及风暴后海滩的恢复过程一直以来都是国内外海滩研究的热点。本文通过对浙江舟山市朱家尖岛东沙海滩地形地貌的现场调查,对比分析了热带风暴"娜基莉"影响下东沙海滩剖面的蚀积变化,探讨了海滩在热带风暴发生后的恢复情况。结果表明,在"娜基莉"影响期间,因风暴浪为向岸浪,东沙海滩几乎遭受全线侵蚀,12个剖面单宽侵蚀总量为73.46 m3/m,其中海滩直线段较两个遮蔽段侵蚀显著。由于海滩在风暴前进方向的左侧,且"娜基莉"距东沙较远,使得东沙海滩普遍侵蚀但强度较小。东沙海滩在热带风暴后的恢复过程中,不同部位的地貌调整和冲淤变化不同,下岬角遮蔽段基本趋于稳定,直线段和上岬角遮蔽段在恢复过程中因受海滩季节性调整的影响呈现持续侵蚀。     

南海上层对台风响应的模拟研究

利用中尺度海气耦合模式对2006年第1号台风Chanchu海气相互作用的模拟结果.分析了南海上层海洋对台风的热力和动力响应特征.研究发现:模拟的chanchu影响下南海SST分布与观测较为符合;与SST降低相对应的是混合层深度普遍增加,较大的海面冷却对应了较大的混合层加深;在台风作用下,海面上产生了一个气旋式环流,随着台风中心的移动而移动.流场呈现明显的不对称结构;模拟结果表明南海对台风的响应具有很明显的近惯性振荡特征.