天津港風暴潮數值模式的應用研究.pdf

1、天津港沿岸的風暴潮災害頻繁發(fā)生,常常造成巨大的經濟損失和人員傷亡,迫切需要準確的風暴潮預報為當地的防潮減災工作服務。本文應用天津港風暴潮潮位資料、國家常規(guī)地面氣象觀測資料和探空資料、天津自動站資料和美國國家環(huán)境預報中心NCEP再分析資料,以渤海風暴潮數值預報模式為基礎,采用數值模擬的方法,開展天津港風暴潮數值模式的應用研究。主要研究內容包括：
　　 ⑴對1950年-2010年天津港風暴潮歷史資料進行了統計,分析天津港風暴潮的歷史

2、統計特征。分析結果表明天津港風暴潮一年四季均有發(fā)生,其中6月-11月出現較集中,8月份是風暴潮最集中的一個月,歷史上有37.8％的風暴潮發(fā)生在8月份；歷史最高潮位出現在9月份,8月和11月次之；天津港風暴潮發(fā)生頻率較高,高于470cm的潮位平均每年會出現2.43次,高于500cm的潮位平均每2.5年就會出現一次。
　　 ⑵分析了渤海特殊地形作用對天津港風暴潮的影響。表明除了渤海上空持續(xù)的向岸大風會造成天津港風暴潮外,即使天津港無

3、風或吹離岸風時,由于渤海特殊地形的作用,如果有較強天氣系統(如氣旋)作用產生北黃海海域偏東大風,導致北黃海水體大量涌入渤海,天津港附件海面也會異常升高,甚至發(fā)生風暴潮。
　　 ⑶使用渤海風暴潮數值預報模式對天津港10次風暴潮個例進行模擬試驗,針對不同天氣系統進一步研究了渤海風暴潮數值模式對天津港風暴潮的模擬能力。結果表明模式對臺風型風暴潮的增水模擬結果還是誤差偏大；對強孤立氣旋型、冷鋒低壓型、冷鋒型風暴潮的增水模擬結果比實際增水

4、偏小,且三者偏小幅度有所不同。
　　 ⑷由于在渤海風暴潮的形成中,風應力起決定性作用,通過適當調大風應力拖曳系數,模式的模擬效果有所提高；試驗表明風應力拖曳系數修正參數A調整到[0.096,0.16]這個區(qū)間時,模式對強孤立氣旋型、冷鋒低壓型和冷鋒型風暴潮的模擬誤差有所減小,模擬結果更接近實況。
　　 ⑸用2011年一次天津港風暴潮應用個例檢驗了風應力拖曳系數調整方案的實用性,結果表明風應力拖曳系數調整后,有效減小了模擬