渤海7203号强台风潮数值模拟和台风潮某些特性的研究

本文选用流体动力学中描述风暴潮运动的全流方程组及相应的有限差分方程组,对解放后造成渤海沿岸灾害最为严重的7203号强台风潮进行了数值模拟实验,获得了与实测风暴潮相当吻合的计算结果.在此基础上,本文还对台风域内的风和气压对风暴潮的效应,台风移行路径及移行速度对风暴潮的影响等问题进行了数值计算和探讨,获得了有益结果.     

移行台风最大风速的计算

本文探讨了科氏力在台风最大风速计算中的作用,求出了移行台风最大风速计算式;通过对若干台风和强台风个例的试算,表明台风最大风速的计算值与实测值相当一致。     

杭州湾可能最大台风风暴潮计算

本文采用动力数值方法,对影响杭州湾的几次典型的强台风风暴潮进行了成功的模拟实验;并对6种不同角度登陆的台风和5组平行海岸移行的台风所引起的杭州湾的风暴潮进行了探讨,获得了有益的结果;在此基础上,假设一模型台风,选取建国后进入东海的台风最低气压为其气压值,按有利于杭州湾增水的路径移行,计算出杭州湾可能最大风暴潮值。     

1987年北上,西行台风的卫星云图诊断图象

本文选取1987年7个北上和西行的热带风暴、强热带风暴和台风的328张红外增强显示云图,计算了台风中心周围10万平方公里范围内的高(低)层物理量,给出了台风云图诊断图象,并对台风移行的云图特征给以物理解释。     

多年一遇模拟台风的推算

本文提出了一种依据历史上出现的各次台风记录,选其主要气候特征(即台风强度、尺度、登陆位置、移行方向及速度等)进行概率分析,从而得出包括未来可能出现的各种不同特征的台风模型,即模拟台风的方法。 模拟台风不仅具有其特定的强度、尺度、移行路径和速度的组合,而且具有一定的出现频率或重现期,因此可以直接用于台风带来的暴雨、狂风、巨浪和风暴潮位的推算。选取不同重现期的模拟台风后,可以得到不同重现期的设计风速、设计波高和风暴增水值。     

渤海海域台风风场的变分计算

本文从大气的运动方程出发,利用实测的台风气压场资料和变分调整的方法,计算了进入渤海的台风风场,模拟了台风的不对称结构。经实测资料捡验吻合程度较好。     

南黄海和东海层化陆架区的强制波

本文从理论上探讨了夏季南黄海和东海层化陆架区,在台风作用下强制界面波的基本特性。研究表明,上层强制波受内界面波的影响甚微,具有与正压海强制波同样特性,它导致了一个随台风移行的孤立波,同时派生一个逆向传播的陆架波系。在台风域内跃层下陷导致内界面波时空不连续,形成一个“零波域”随台风移行,但仍有一个内陆架波逆向传播。其振幅随跃层下层水深的增加而增大,下层水深随风速的增大而减小。上层波振幅小于下层内波振幅。     

计算东海台风浪大面分布的追踪波方法

通过对台风气压场的模拟得到计算风场,在此基础上采用跟踪计算方法取得台风域内的波浪分布。结果表明,本方法较为成功地描述了台风浪的分布特征,计算波高与实测十分一致,但计算周期和实测有些差异。     

汕头近岸区的台风波浪(一)实测记录的分析

作者选择了汕头近岸区某测点的台风（包括热带风暴和强热带风暴，下同）波浪从下列三个方面进行分析研究：（一）实测记录的分析；（二）后报台风波浪及其基本特征；（三）各种重现期台风波浪要素的确定。力图为该近岸区海岸工程设计中必须考虑的水动力参数提供依据。本文，着重分析了实测台风波浪能量的分布，给出台风过程波浪能量随频率和方向的变化；波浪能量的集中程度以及台风过程测点出现波高最大值时波浪能量随频率和方向的分布等。从实测资料的分析揭示台风波浪能量的结构。     

利用SWAN波浪模式研究北部湾海域台风浪场的波浪方向谱特征

以高精度再分析风场为驱动,利用SWAN模式模拟了台风“达维”Damrey（2005）经过北部湾海域时的波浪场。通过与实测的风和波浪实测对比发现,波浪后报结果与实测结果符合较好。文章给出了台风浪期间波高、周期、波长和波向等要素的分布特征,讨论了以台风眼为中心不同海域的波浪方向谱特征。本文最后分析了台风期间实测波浪能谱的变化特征。     

渤海、黄海和东海的构造性质与演化

渤海、黄海、东海的性质与发展是不同的。渤海和黄海是内陆海,是由于地幔物质的上拱,地壳弯曲断裂而成。东海是一个边缘海,是由于 菲律宾海板块向亚洲板块之下插入,在大陆岩石圈的基础上形成的。它们现在的构造格局基本上是在晚上新世或早更新世奠定的。     

渤海的海冰

本文根据渤海海冰研究和来自卫星遥感、飞机和船舶航测、岸站观测、野外现场实验以及历史记载等,概述渤海冰形成、类型、物理力学性质和冰情、漂移等。     

黄、渤海海冰长期变化特征分析

选取渤海、黄海北部冰情等级、冰面积资料和大气环流逐月资料,采用小波分析和交叉小波分析方法,研究海冰长期变化特征及其气候成因。结果发现黄、渤海海冰具有多尺度变化特征,存在低频变化、高频变化和无明显周期的演变过程。西太平洋副高、亚洲极涡以及纬向环流是影响海冰生成与变化的直接因素。黄、渤海海冰还与印度洋副高、北美副高,以及大西洋副高存在显著年代际相关关系。     

渤、黄、东海年平均海面热量平衡状况及其与海洋环流的关系

用1958—1967年海上调查和船舶报水文气象资料,计算了渤、黄、东海海面热量平衡各分量及其总和的年平均状况;分析了各热量分量的平面分布;估算了各分量的量级;讨论了海面热量平衡与水团分布和海洋环流的关系。结果表明,在海、气界面上,海洋获得的热量主要来自太阳辐射;失去的热量主要是由于海水的蒸发;暖流区海洋失热最多,尤其在黑潮主干区明显。同时还指出,年平均各热量分量的总和基本上反映了海洋环流的形势,而海洋内部的平流热输送为本海区带来大量的热量,从而弥补了通过海、气界面海洋释放给大气的热量。     

NUMERICAL EXPERIMENTS OF SEA ICE IN THE BOHAI SEA

A rather complete sea ice model is given, which deals with not only thermodynamic and dynamic processes commonly used in previous models of sea ice but also a melting process of ice driven into warmer waters. A series of numerical experiments have been carried out in order to search after a mechanism of the growth and decay of sea ice in the Bohai sea, and the principal result shows that the melting process of sea ice driven into the warmer waters must be taken into consideration when the ice condition in such a partially frozen sea as the Bohai Sea is calculated.     

VERTICAL DISTRIBUTIONS OF SOUND VELOCITY IN SEA FLOOR MEASURED IN SOUTH CHINA SEA AND HUANGHAI SEA

This paper presents the vertical distribution of sound velocity in the first few ten meters of the sea floor measured in the South China Sea (12 stations) and the Huanghai Sea (2 stations) by reflection and refraction methods.The apparent characters of the sediment samples and the velocities estimated from the sample porosities by Anderson's empirical equation basically coincide with the measured velocity structures.A new method called "total reflected ray method" has been used to interpret the reflection data.     

冬季寒潮期间黄、渤海水位低频波动研究

利用 POM(Princeton Ocean Model)海洋数值模式建立渤、黄、东海冬季三维环流动力学区域模型。模型在海-气边界使用包括风应力、气压和热通量的大气驱动, 海洋边界使用西太平洋模式提供的环流和潮位驱动, 综合模拟潮波运动、温度、盐度、环流变化和水位低频波动。 模拟了 2001 年 1 月寒潮过境时黄、 渤海水位低频波动及流场变化, 分析了其对大风过程、 气压、降温的响应, 发现冬季强劲的北风和西北风都可以通过抽吸振荡在渤、 黄海诱发水位的低频波动, 东北风则由于地形影响不能诱发渤、黄海的低频波动。气压和降温只是在波动幅度上有一定的影响。波动发源于渤海和北黄海, 最大波幅可以达到 0.6 m。波动进入南黄海后有沿黄海深槽西侧传播的倾向, 波动幅度在传播过程中逐渐减小。     

渤、黄、东海透明度的分布与变化

本文根据1972～1987年间中国和南朝鲜的海洋调查资料,分析研究了渤、黄、东海海水透明度的分布特征和季节变化,并对其影响因子作了较为详细的讨论。渤、黄、东海海水透明度具有明显的地区差异和季节变化。其基本特征为:近岸和河口区透明度低;远岸和受外海水系影响区高。冬季低;夏季高。控制透明度分布和变化的主要影响因子有:风和潮流的搅拌作用、大陆径流、沿岸和外海流系、沉积物分布和海洋层化等。     

黄、东海天气系统对渤海风暴潮影响

渤海沿岸是风暴潮多发区域。研究者多关心渤海局地风引起风暴潮变化,而忽略黄、东海天气系统对渤海风暴潮的影响。为研究外围天气系统对局地风暴潮的影响,本文采用实测资料对比和设计理想数值试验等方法,对黄、东海天气系统影响的渤海风暴潮进行了研究。结果表明:1、TY1814"摩羯"和TY1818"温比亚"台风风暴潮的实测资料呈现当黄、东海风力较大,而渤海风力较小时,渤海沿岸也会出现较大风暴潮现象; 2、从FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)模拟的理想数值试验中发现,黄、东海风向是东南风时,引起渤海沿岸风暴增水极值最大;3、以入海气旋和登陆北上台风两种类型天气系统风向变化设计理想数值试验,发现黄、东海的东南风持续时间对渤海沿岸风暴潮极值大小和出现时间影响较大。理想试验获得的结论不仅能为渤海风暴潮预测和防灾减灾提供理论依据,还能够有效减少预警应急中漏报的现象,降低沿海经济损失。     

渤、黄、东海夏季环流的数值模拟

在POM的基础上 ,建立一个σ坐标系下的三维斜压预报模式 ,考虑了海底地形、外来流、长江径流、海面风应力、海面热交换等多方面因素的影响 ,较好地模拟了夏季东中国海环流的情况。其结果表明 ,黑潮在流经东海时沿东海陆坡流动 ,其途径随陆坡等深线走向而变 ,在其两侧出现一些涡旋。夏季台湾暖流上层水主要来自台湾海峡 ,底层水主要由台湾东面黑潮的次表层水入侵陆架生成。夏季进入朝鲜海峡的对马暖流的来源是多方面的 ,其中有 :台湾暖流、黑潮分支、长江冲淡水与西朝鲜沿岸流的混合水。长江冲淡水在出长江口后 ,很快转向北流动 ,到34°N附近转向东南方向。在长江口东北面存在两个中尺度的涡旋。夏季黄海冷水环流由南北两部分组成 ,表层流速大 ,底层流速小。在青岛 石岛附近还存在一个中尺度的反气旋型涡旋