舟山海域风暴潮特征及数值模拟研究

选择20个对舟山海域有较大影响的历史台风案例,开展定海站实测潮位数据的分析与归纳,总结得出20个台风中风暴潮过程增水最大值为5612号台风的207.1 cm,风暴潮高潮位最大值为9711号台风的283.7 cm。同时,在三维斜压水动力模型SELFE的基础上加入台风气压场和风场模块,建立了一个采用非结构三角形网格的天文潮-风暴潮耦合模型,模拟表明定海站的斜压效应较为明显,非线性耦合作用相对较弱,但两潮耦合风暴潮增水结果仍优于风暴潮单因子增水结果,与实际增水更为接近。在此基础上,以一定间隔在5612号台风原路径南北两侧各设计了2条平行路径,分别模拟两潮耦合风暴潮增水,结果表明5612号台风参数沿其原路径偏南1个最大风速半径距离的S1路径运动时可模拟得到定海站可能最大风暴潮增水为243.9 cm。最后,在S1路径下模拟可能最大风暴潮增水分别遭遇天文高、中、低潮位时的风暴潮高潮位,结果表明天文潮高潮时可得到可能最大风暴潮高潮位约为400 cm,天文中潮时次之,而天文低潮时风暴潮高潮位最低。     

浪潮耦合的舟山渔港台风暴潮数值模拟

建立能精确模拟舟山渔港台风暴潮过程的浪潮耦合模型,对渔港防灾减灾具有重要意义。基于Delft3D中的FLOW和WAVE模块,在二重嵌套网格下建立风暴潮和波浪的耦合模型。以9711号台风Winnie为背景,验证耦合模型的可靠性,结果显示,风速、天文潮潮位、风暴潮潮位和有效波高的计算值与实测值吻合良好。利用风暴潮模型与耦合模型分别计算了舟山海域的风暴潮,分析了波浪对风暴潮潮位的抬升影响,定海和镇海站最大波浪增水分别为23 cm和34 cm,耦合模型的模拟精度要高于风暴潮模型。通过模拟9711号台风期间舟山渔港的风暴潮过程,分析了风暴潮的时空分布特征,并给出了浪潮耦合作用对于风暴潮时空分布的影响。     

宁波台风风暴潮数值模拟与风险计算

基于已有潮位站的台风风暴潮历史资料,利用业务化台风风暴潮数值预报模式对影响宁波的5次较显著台风风暴潮过程进行模拟检验,分析表明模式能较好的模拟台风风暴潮过程,尤其是对最大过程增水的模拟.因此,以镇海潮位站为切入点,选用引发宁波最大风暴增水的5612号热带气旋(Wanda)的路径,平移后组合不同等级的热带气旋参数,构建出多组假想最优热带气旋进行宁波地区风暴潮风险的计算,得到从强热带风暴至超级台风共5类热带气旋登陆宁波时所可能引发的最大风暴增水,并使用皮尔逊Ⅲ型统计计算出对应的历史重现期,为宁波地区今后有效地防范各类热带气旋强度的风暴潮提供决策支持.     

南海区高分辨率非线性耦合作用台风风暴潮数值预报试验与研究

本文对适用于南海区多因素影响的二级粗细嵌套网格风暴潮模型进行开发研究,考虑目前计算条件限制和预报实际时效的需要,采用天文潮与风暴潮的非线性相互作用二级模型进行风暴潮潮位实验研究.本文的研究改进现有风暴潮模式中仅考虑风与气压影响增减水的缺陷,考虑了天文潮的非线性影响风暴潮潮位等因素,预报出实时风暴潮潮位,与目前多因素海洋动力耦合模型有相似之处.更好地提高了风暴潮增减水及实时潮位的预报精度,给出直观的近岸海域风暴潮潮位时空分布.     

渤海风暴减水特征及其对深水航路影响的数值模拟

利用环渤海9个沿岸站近10a潮位资料分析渤海海域的风暴减水特征,结果表明:渤海年均出现50cm和100cm风暴减水分别超过30d和6d,每年的9月至翌年4月份风暴减水最为频繁;建立了一套精细化天文潮-风暴潮耦合模型用于渤海深水航路的潮位预报,各站天文潮模拟验证的平均均方根误差为18.5cm,由此计算得到航路代表点的潮汐特征值并作潮汐预报;后报模拟了近10a重大风暴减水过程,模拟与实测吻合较好,说明该耦合模型可为该航路的潮位预报提供有益参考。     

一个高分辨率的长江口台风风暴潮数值预报模式及其应用

利用河口海岸海洋模式(ECOM-Si)建立了一个适用于长江口区风暴潮的数值预报模式.该模式采用对岸线有较好拟合能力的自然正交水平坐标系统和能分辨较复杂海底地形的垂直σ坐标系统.模式考虑了长江口径流量对风暴潮的影响,部分地考虑了天文潮和风暴潮非线性相互作用对风暴增水的影响.风暴潮预报的大气强迫场用模型气压场和模型风场.利用所建立的模式对长江口区台风风暴潮进行了8个个例模拟,模拟增水与实测增水的峰值相比较,平均绝对误差不足10cm.利用本研究建立的模式,就气象因子对风暴潮位的敏感性进行了数值试验.试验结果表明,台风中心气压降低(升高)20hPa可导致约100cm的风暴潮位升高(或降低).台风最大风速半径误差对台风增水的变化影响也较显著.试验还表明,长江径流量增加1倍(减半),可以造成风暴潮的平均增加25cm(减小13cm).天文潮位相变化对风暴增水的影响数值试验表明,当台风暴潮与天文潮在不同位相相互作用,可使风暴潮位最大增加达70cm或减小90cm.     

神经网络在珠江口风暴潮预报中的应用

当风暴潮沿河道上溯时,处于珠江口地区的灯笼山测站和黄埔测站的水位之间存在着非线性响应关系。文章利用BP人工神经网络,建立了两测站台风暴潮和天文潮的综合增水效应预报模型,对9903、9908和9910号台风期间黄埔站的综合增水进行了预报,并针对不同预报时段对计算结果和潮位极值的准确程度进行了相应的讨论。结果表明,该方法的预报精度较高。最后通过与纯风暴增水模型的对比,说明了综合增水模型的优越性。     

0715号台风“利奇马”风暴潮分析

0715号台风"利奇马"于2007年10月2日23时登陆海南岛,引发了海南岛沿岸不同程度的风暴潮增水,多处岸段出现超过当地警戒潮位的高潮位,给海南省带来较大的经济损失.本文利用海洋站实测潮位资料对0715号台风的风暴潮过程进行分析,并对台风过程中的预报结果进行了总结,旨在进一步掌握风暴潮预报的规律.     

风暴潮模拟中潮位对风拖曳力系数的影响研究

近年来,应用数值模型模拟台风引起的风暴潮运动越来越普遍,模型中对于风拖曳力系数的确定,一般都从相对风速出发,可引用的公式也较多,但这些公式很少考虑潮位变化对此系数的影响.在强潮河口、海岸海域,潮位变幅大,最高潮位甚至可达风速参考高度(10m)的近一半,如长江口和杭州湾.在数值模拟中不考虑风暴潮和天文潮共同引起的潮位变化,会造成风应力高潮时被低估、低潮时被高估的现象,从而影响风暴潮模拟的精度.为此本文对现有的风拖曳力系数加以改进,提出了考虑潮位影响的风拖曳力系数表达式,并应用于长江口、杭州湾9711号台风风暴潮的模拟中,增水模拟结果得到了明显改善,可进一步推广应用于强潮河口、海岸的风暴潮增水模拟中.     

珠江口伶仃洋风暴潮传播特性及影响因素数值模拟研究——以台风“山竹”为例

基于FVCOM海洋模式对珠江口伶仃洋内及周边海域的风暴潮增水传播过程进行研究。首先,建立珠江口风暴潮模型,采用超强台风“山竹”作为典型案例进行风暴潮过程模拟,并对模型的计算结果进行验证,发现模拟结果和测站潮位结果比较吻合;然后,对伶仃洋在“山竹”登陆前后的风暴潮增水过程的时空分布及变化特征进行分析。从伶仃洋湾口到湾顶选取12个点进行时间序列分析,发现除了因距离外海远近不同导致的相位差异外,基本特征相似,符合国际上类似海湾内的风暴潮增水波动特征,可分为初振段、主振段和余振段。为了进一步研究台风参数差异对伶仃洋风暴潮增水的影响,本文基于“山竹”超强台风的特征参数,设计了一系列变化条件下的数值试验,结果发现：（1）台风的登陆时间会影响到风暴潮增水和天文潮之间的相位关系,进而影响到增水的大小。如果风暴潮增水极值正好在天文潮高潮位,风暴潮增水就会削弱,而风暴潮增水正好在天文潮低潮位,风暴潮增水就会增强。（2）台风中心压差决定了台风风力的大小,从而影响风暴潮增水。但是在同一海湾内的影响在空间上并不相同,在较浅区域影响大而较深区域影响小。（3）台风路径会对风暴潮增水产生较大影响。基于“山竹”的路径,...     

The utility of the terms "bioavailability" and "bioavailable fraction" for metals

Because concentrations of total or dissolved metal usually are not good predictors of the acute toxicity of metals to aquatic biota (i.e. not all of the metal appears to be bioavailable), it has been tempting for researchers and regulators to attempt to identify a form or combination of forms of a metal that is the bioavailable fraction. But from geochemical, biological, and analytical perspectives, the term 'bioavailable fraction" is context-specific (i.e. not generalizable) and quantitatively elusive. Although the term "bioavailability" conveys a useful, general concept and should be retained in the aquatic-toxicology lexicon, the term "bioavailable fraction" should be avoided.     

台风“麦莎”对大连地区造成暴雨的分析

选取登路北上,在大连地区造成强降水的热带气旋0509"麦莎",对其影响大连地区期间的环境流场、路径特征及物理量场进行诊断分析。结果表明,稳定的副热带高压及非纬向高空急流与低空急流的耦合,使来自东南洋面的丰沛水汽不断输送到大连地区,且有利于"麦莎"的北上。"麦莎"在北上过程中,没有从中纬度西风槽获得斜压能量,并没有变性加强。同时,借助于卫星云图、多普勒雷达资料,分析"麦莎"暴雨的中小尺度系统,结果表明导致大连地区强降水的主要系统是两个中-β尺度系统,暴雨落区在"麦莎"的东北侧。     

“黑格比”和“莎莉”两个相似台风暴雨对比分析

0814"黑格比"和9615"莎莉",这两个路径相似的台风给防城港造成暴雨的强度和持续时间有很大差别,从天气形势、物理量场分布等方面讨论了它们的降水条件差异,结果表明,造成"黑格比"台风降水较强的主要原因是:有冷空气侵入台风外围;水汽辐合上升到摩擦层以上;高空辐散有利于台风强度维持。另外还发现螺旋度的变化与台风暴雨有较好的对应关系。     

201003号台风"灿都"分析

以台风的路径、风力、气压、风暴潮、降雨等基本数据为基础,分析了201003号台风"灿都"的特性,得出各种特性之间的相互联系的一般规律.     

热带的山谷冰川在后退

山谷冰川的存在完全是由气候波动决定的 ,甚至不大的变暖也能导致雪线显著地向上移动。在最近数十年来 ,冰川的缩小越来越强烈。这种情景见于相隔如此遥远的国家 ,像肯尼亚、委内瑞拉、厄瓜多尔和新几内亚的山脉中 ,但最强烈的这种现象见于秘鲁的安第斯山脉和非洲的乞力马扎罗山中。在秘鲁 ,库埃尔卡冰川强烈地后退。测量工作表明 ,最近 3年内其主干道的冰舌平均每年缩小 1 55m,这比 1 963— 1 978年间快了 3 2倍。冰川的面积从 1 976年的 56km2 减小至现在的44km2。在这样的融化速度下 ,再过 2 0年 ,这里的冰将不复存在。如果气候的趋势不…     

0102号台风"飞燕"移动路径特点的分析

2001年2号台风“飞燕”登陆早、强度大、移速快、突发性强给福建中部沿海地区带来巨大损失。本文利用常规资料及云图等资料对其登陆福建及后期路径北折的特点及成因进行分析，结果表明：200hPa散度、850hPa涡度及低层能量场对台风路径北折有比较好的预示作用，台风未来移向有沿着200hPa其中心附近辐散中心长轴方向、850hPa正涡度长轴方向及低层暖平流区和850hPa θse高能中心轴移动的趋势。     

台风“圆规”路径预报偏差分析

利用环境场、卫星云图和海岛自动气象站资料,分析了1007号热带气旋"圆规"在三气旋和强副高的天气形势下路径稳定的原因,指出弱小的热带气旋对较强大的台风影响不大;偏心台风的内力与本身结构有关;台风右前方的增暖对台风路径具有一定的引导作用。     

浅谈“蓝色文明”的发展历程

海洋覆盖地球表面的 70.8%,海水的平均深度为3 870 m.如果把地球表面削高填低使其变成一个光滑的椭球面,整个地表会被2 500 m深的海水所覆盖.人们生活的地球表面就是一个完整的"水圈".所以从太空俯瞰地球是一个蔚蓝色的"水球".     

南极政治“单极化”趋势——以美国南极政策为中心的考察

主要探讨美国南极领土主权政策的酝酿、争夺、犹豫不决,美国政府的妥协与折衷,以及美国在<南极条约>体系的形成和国际南极新秩序建立的主导作用,最后探讨美国一直加强在南极的"实质性存在",从而主导了南极政治舞台的话语权,得出结论:美国在南极的"实质性存在"是其他任何国家无与伦比的,是南极条约当之无愧的倡导者和建筑师.国际南极事务一直被美国等少数南极大国主宰,国际南极政治舞台单极化趋势越来越明显.笔者认为国际南极政治舞台应该创建一套类似康德无政府文化的观念和体系,国家之间相互承担义务,友好合作,不使用暴力解决争端,建立一种多元安全共同体和集体安全.