海南清水湾地区风和波浪要素特征分析

摘要

本文基于区域气候模式WRF,采用GRAPES三维变分同化系统,建立了20年再分析南海风场的数据集。通过对冬季风、夏季风和台风个例的对比,验证了模式结果的可靠性。通过对再分析数据的季节变化分析显示,整个清水湾及附近海域风场的季节变化非常明显,受制于季风转换。同时由于夏季多受台风旋转大风风场影响,在考察此区域风要素时还需要结合台风季节的多变性。基于自嵌套的浅水第三代海浪模式 SWAN进行了清水湾附近海域波浪场的模拟。清水湾海区波浪场的季节变化较大。夏季有效波高大约在0.7米左右,波向主要为南向,波高差别不大,但向东北方向递增。冬季受东北季风影响,波高最大,为东北向浪,普遍可达2米以上。
　　研究了2005年第18号台风“达维”的整个风浪发展过程。“达维”是直接经过清水湾附近海域的强烈台风之一,整个过程中清水湾附近风速最大可达27m/s,风向经历了北—西北—西南—南向的变化。随着台风的逼近,清水湾附近波浪波高逐渐增大,波向经历了北—西北—西—西南—南向的变化。在海洋环境规划,海洋预报,海洋工程和军事活动中都必须要考虑台风浪的影响。
　　为全面考察清水湾地区的波浪状况,本文还给出外海三个代表性点 P1(30米)、P2(35米)、P3(40米)6个方位(ESE,SE,SSE,S,SSW,SW)重现期波浪要素。经P-III曲线模拟得到结论:清水湾强浪向为S至ESE,相对来讲SW、SSW方向波浪较弱,越向外海ESE向波浪越强。湾内30米水深处50年一遇波高可达6米以上,40米水深处50年一遇波高可达8米以上。

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1 绪论

1.1海南附近海域风与波浪要素研究背景和意义

1.2风与波浪数值模拟研究现状

1.3本文研究介绍

2 南海风场数值模拟和风要素统计分析

2.1 WRF模式简介

2.2风场数值模拟和结果检验

2.3清水湾附近海域风场特征统计分析

3 海南清水湾地区波浪数值模拟和统计分析

3.1 SWAN模式简介

3.2波浪数值模拟和结果检验

3.3海南清水湾地区波浪要素特征分析

4 结语

4.1本文主要结论及创新点

4.2工作展望

参考文献

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