基于Delft3D模型的风暴潮增减水模拟研究——以“9711”号台风为例

为了精确模拟"9711"号台风期间风暴潮增减水过程,考虑耦合作用下的非线性,利用Delft3D建立三维天文潮和风暴潮耦合模型,利用实测数据进行了验证,探究了台风经过日照港时风暴潮增减水过程。结果表明:(1)"9711"号台风引起的风暴潮增减水位呈现周期性变化,其变化周期与天文潮周期相近;(2)风暴潮期间,日照港西南侧海域增减水幅度较大,增水时,NE流向与SW流向的潮流在该区域相遇叠加,使增水幅度加重,减水时,该区域潮流由SW向NE流动,使减水幅度加重;(3)非线性引起的水位变化在风暴潮的水位变化过程中起负相关作用。     

冬半年长江口区增减水预报

本文应用1977—1980年冬半年的资料,统计了冷高压南侵和增减水之间的关系,根据特定区域气压场的不同配置,将增减水分成四个类型:即西北高东南低增水型、西高东低增水型、西南高减水型和高压入海减水型。建立了多元回归预报公式,并于1983年冬在日常预报中试用。经非样本检验,在±25厘米误差范围内,预报准确率达92.3％。     

苏北浅滩辐射沙洲高低潮时误差特征分析及成因探讨

根据地处苏北浅滩辐射沙洲的洋口港海洋站2011年1月至2013年12月共3年的验潮资料,计算了高低潮时实况与对应的天文潮高低潮时的误差,分析误差的月际分布、提前或滞后量分布等特征,并对引起高低潮时误差的原因进行了初步探讨。分析表明:苏北浅滩辐射沙洲高低潮时误差具有明显的月际分布,且呈准正态分布;受天气系统影响时,辐射沙洲高低潮时误差最高可超过1 h,需要引起海洋环境预警报和涉海作业等人员的足够重视。     

天津近海可能最大风暴潮模拟研究

利用实测资料分析了天津近海增减水的变化规律,冬季温带气旋引起的增水在全年中所占的频率较高,夏季热带气旋引起的增水幅度较大,这两者较容易引起较大的风暴灾害。本文通过统计历史台风过程,确定了最大热带气旋参数,建立了风暴增减水数值模拟模型,计算了该海区台风引起的可能最大增水,增水值为3.6 m。构建了温带敏感性实验,确定了该海区温带气旋最大增水的方向,计算了温带可能最大增减水,增水值为3.3 m,减水值为-3.7 m。由此确定了该海区可能最大风暴潮增水值为3.6 m,减水值为-3.7 m。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

巴士海峡水质点运动路径的分布特征

为了探讨巴上海峡东侧的黑潮水是否通过巴士海峡进入南海东北部以及进入后的去向如何,首次采用数值模拟方法跟踪了巴士海峡经向断面网格点水质点冬、夏季的空间运动路径。结果表明,冬、夏季均有西太平洋黑潮水通过巴上海峡经向断面的中、南部进入南海东北部,形成黑潮南海分支。并直“套状”结构,夏季黑潮南海分支的“套状”结构比冬季的明显。冬季,进入南海东北部的黑潮水有部分可到达10．0°N以南的南沙海域。     

天津大港滨海湿地溢油漂移扩散数值模拟研究

利用MIKE-HD建立二维水动力模型,模拟分析夏季天津大港滨海湿地附近海域水动力特性,采用实测潮位、潮流数据对模拟计算结果进行验证。在获得水动力数据的基础上,针对南港工业区船舶通航量加大的趋势,利用MIKE-SA模块建立溢油扩散模型,对溢油事故进行预测。结果表明,在风、潮的综合影响下,低潮时刻溢油24 h后的扩散面积比高潮时刻大,其中SW常风情况下其扩散面积最大,达72.04 km2;当风向与潮流方向一致时,即本文中低潮时刻溢油,油膜中心运动速度最大,扩散面积也最大。     

基于高低潮的风暴增水人工神经网络预报模型

针对只有高低潮数据的情况,利用人工神经网络建立起一种预报当前台风时刻后第一个高潮时增水的模型。该模型选取台风在当前时刻、前6 h、前12 h、前18 h的中心经度、纬度、最大风速、中心气压以及当前时刻前第一个高潮时刻的风暴增水为输入单元。台风当前时刻后第一个高潮时刻风暴增水为模型输出单元。利用历史资料形成的规范化后的模式对,对模型进行训练,训练成功后,结合台风因子预报模型,即可用于风暴增水的预报。经过长江口高桥站高低潮实测资料的检验,结果表明该模型提取到了风暴增水效应,说明该模型可用于风暴增水的预报。     

江苏近岸高、低潮位变化规律探讨

利用MForeman改进的G·Godin潮汐调和分析及预报程序对江苏省辐射沙洲海域的16个验潮站潮位资料进行了调和分析和潮汐预报。根据各测潮站高、低潮位预报结果,对各站高低潮潮时差、低潮每日延迟时间、高潮每日延迟时间进行了统计计算,并对辐射沙洲海域高低潮潮时差特征值的分布进行了分析。利用潮汐表预报结果探讨了江苏沿岸6站的高潮位、低潮位、高低潮潮时差、高潮每日延迟时间、低潮每日延迟时间之间的对应关系,并分析给出了各量的变化周期。     

福建中部近海浮游动物生态特征与水团的关系

根据2009―2010年在福建中部近海24°55’―25°13’N、119°11’―119°32’E水域冬、春、夏3个季节的调查资料,分析该水域浮游动物的种类组成、区系特征、优势种和多样性指数,讨论了这些生态特征的季节变化及其与台湾海峡三季水团变化的关系。结果表明,三季共鉴定浮游动物96种,其中冬季24种,春季48种,夏季72种。从适温性上看,浮游动物以亚热带种为主,并从冬季到夏季,呈现出亚热带种比例升高,暖温带种比例降低的趋势。从适盐性上看,浮游动物在冬、春季以近海种为主,在夏季以外海种为主。从冬季到夏季,外海种比例逐渐升高,近海种的比例逐渐降低。浮游动物的优势种在冬、春两季各有3种,在夏季有7种。冬、春两季的优势种以暖温带近海种为主,如中华哲水蚤Calanus sinicus、小拟哲水蚤Paracalanus parvus、近缘大眼剑水蚤Corycaeusaffinis等。夏季的优势种以亚热带种为主,如亚强真哲水蚤Eucalanus subcrassus、汉森莹虾Lucifer hanseni、凶形箭虫Sagitta ferox等。三季的多样度以夏季最高,冬季次之,春季最低。上述生态特性的季节变化规律与台湾海峡的季节性水团变化密切相关。台湾海峡内冬、春季以低温低盐性质的沿岸流为主,夏季受高温高盐性质的海峡暖流水控制,水团的转换使调查水域的温盐度由冬季到夏季不断升高,从而进一步影响到浮游动物的生态特征。     

渤、黄、东海初级生产力和潜在渔业生产量的评估

１９８４年８月、１１月和１９８５年２月、５月，笔者在黄海南部和东海北部，即２８°～３４°Ｎ、１２７°Ｅ以西海域进行了初级生产力及其有关环境要素的调查研究，结果表明，浮游植物现存量、生产力和生理活性均为春、夏两季高，秋、冬依次降低．春、夏两季高值区多出现在跃层附近和水团交汇处；秋、冬两季由于水体的强列混合，各要素分布趋于均匀．真光带叶绿素ａ平均值四季均为沿岸水＞陆架混合变性水＞台湾暖流及黑潮水．初级生产力春季沿岸水最高，陆架变性水和台湾暖流水相当；夏季陆架变性水＞台湾暖流水＞沿岸水；秋、冬则为台湾暖流水＞陆架变性水＞沿岸水．文章还评估了年有机碳生产量，并结合同期调查的渤海和黄海北部的结果，评估了渤、黄、东海的年初级生产量和潜在渔业生产量．３个海区总年有机碳生产量约为１９８．９×１０６ｔ，总潜在鱼类生产量约为５．４×１０６ｔ．     

日照港煤码头浚深工程回淤分析

采用水动力学三维数学模型对日照港煤码头水域的水动力因素进行了计算,并在此基础上对煤码头浚深工程实施后港池和航道回淤进行了计算分析.计算结果与实测结果比较表明:文中模型较好地重演日照港煤码头水域潮流场,对于港池与航道的回淤分析合理可靠.     

石岛大鱼岛村潮间带大型底栖动物生态学研究

根据2008年8月至2009年5月4个季度月(夏、秋、冬、春季),对位于石岛大鱼岛村潮间带的高潮区(SD1站)、中潮区(SD2站)和低潮区(SD3站)所设的3个站进行的大型底栖动物生态调查并分析所获得的资料,采用Shannon-Wiener指数(H’)、物种丰富度指数(D)和物种均匀度指数(J)分析该潮间带不同潮区大型底栖动物的物种多样性。结果表明,石岛大鱼岛村潮间带大型底栖动物的总平均栖息密度、总平均生物量和总种数分别为397.7个/m2,99.874 g/m2和68种。3个潮带的平均密度(D)、平均生物量(B)和种数(S)的季节变化分别为:D冬季>D夏季>D秋季>D春季,B夏季>B冬季>B秋季>B春季,S冬季>S夏季>S秋季>S春季。多样性指数H’值大小顺序为低潮区>高潮区>中潮区,D值大小顺序为低潮区>中潮区>高潮区,J值大小顺序为高潮区>低潮区>中潮区;大鱼岛村潮间带物种多样性指数季节性变化不明显。     

珠江河口区风暴潮增水过程非线性叠加效应研究

珠江河口区水网密布,水动力条件复杂,风暴潮增水过程存在明显非线性叠加特征。本文运用ADCIRC(AdvancedCirculationHydrodynamicmodel)与SWAN(SimulatingWavesNearshore)模型,以1713号台风“天鸽”为实例,构建了珠江河口区风暴潮增水数值模拟模型,研究了珠江河口区风暴潮增水非线性叠加特征,得出如下结论:(1)在台风强度不变的情况下,在珠江口西岸登陆台风带来的增水最大,在伶仃洋西岸超过2 m。(2)风暴潮在珠江口西岸、东岸、河口区登陆,在高低潮和低低潮登陆带来的非线性效应水位较高,最高超过1 m。在高高潮和高低潮期登陆带来的非线性效应水位较低,最低非线性水位接近0 m。在珠江口西岸登陆的台风,其风暴潮-天文潮的非线性效应最大。     

厦门岛东海岸沙滩底栖甲藻的种类组成及优势种的季节变化

2001年8月至2002年7月,对厦门岛东海岸黄厝沙滩底栖甲藻的种类组成和优势种的时空分布进行了为每月一次的调查,共鉴定甲藻种类46种,其中底栖种39种,常见种14种,优势种4种.Amphidinium britannicum和Adenoides sp.为冬春季优势种,Herdmania litoraris和Peri-dinium quinquecorne为夏秋优势种,优势种的季节更替比较明显.夏秋季节的种数多,冬春季节的种数少,细胞数量高峰出现在春夏季,秋冬两季数量很少,由夏季的200多个每克干沙减少到冬末的0~4个/g干沙;多样性指数和均匀度呈双峰型分布,峰值出现在10和2月,谷值出现在12月和7月.空间分布上,底栖甲藻的总细胞密度和优势种的细胞密度呈现由高潮带向中、低潮带增加的趋势.分析了影响厦门东海岸沙滩底栖甲藻时空分布的主要因素,并探讨了沙滩底栖甲藻与近岸赤潮及着色砂现象的关系.     

苏北沿岸水的去向与淡水来源估算

本文基于2006—2007年春、夏、秋、冬季CTD观测的盐度资料分析了苏北沿岸水盐度的季节变化特征,并利用冬、夏季盐度场变化估算了苏北沿岸水的淡水来源。结果表明:冬季苏北沿岸水在东北季风的驱动下顺岸南下,在离开苏北浅滩后转向东南进入东海;夏季低盐的苏北沿岸水分多支向北、向东流出沿岸区,后者汇入南黄海夏季冷水团环流中。估算结果表明苏北沿岸水的淡水来源主要是苏北沿岸的入海径流水,约占总量的65%,次之是降水/蒸发量通量和长江冲淡水沿江苏沿岸的北向扩展。     

连云港区台风增水预报方法探讨

本文采用增水峰、谷时与高、低潮时的对应关系预报未来24小时之内的增水峰、谷时。采用增水峰增、减趋势外延和回归计算相结合的方法预报其峰值。然后,利用模拟的增水曲线,对港区内的台风增水及潮位进行预报,效果很好。     

东中国海拉格朗日环流数值模拟Ⅱ.环流模拟

依据自适应数值模型,模拟了东中国海冬、夏季三维斜压Lagrange环流。模拟发现：台湾暖流的上层水来自台湾海峡入流和台湾东北黑潮的表层水;50m以下的深底层水主要由台湾东北黑潮的次表层水入侵陆架生成。冬季对马暖流外海一侧主要由黑潮水构成,而其近陆一侧由台湾暖流和陆架混合水构成,西朝鲜沿岸流在济州海峡汇入对马暖流;夏季它还包含转向后的长江冲淡水。冬季黄海暖流并非对马暖流的直接分支,黄海暖流水是对马暖流水和陆架水混合而成,这与传统观点相悖,而与中韩黄海水循环动力学合作调查结果一致。黄海暖流东西两侧分别为2支向南流动的滑岸流。夏季黄海环流构成基本封闭的逆时针环流。冬季渤海环流主要有一逆时针大环流,但辽东湾的环流是顺时针向的。渤海环流冬强夏弱,水流在渤海海峡北进南出。     

台湾海峡海雾的气候分析

台湾海峡的雾主要集中于冬、春季、夏季较少,日变化表现为下半夜至上午前明显,中午至我前后出雾的机会较少,雾的持续时间以１－２ｄ为主,语文中还分析了产生雾过程的天气型,得出地面低压槽、温带气旋或静止锋等系统是造成台湾海峡雾的主要大气系统。