向岸移动的低气压引起的海面波动模式研究

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快速移动的大气压强扰动能够引起显著的海面波动,引发"气象海啸".本研究基于非线性浅水方程构建了数值模型,对低气压从深海向海岸移动过程中产生的水面波动进行了模拟分析.结果表明低气压在斜坡上引发的水面波动形态会随着当地水深的改变而不断变化.气压运动速度与当地浅水波速的相对大小对水面波动形态起到决定性作用,在二者速度接近时将激发共振,随着气压运动速度逐渐接近并超过当地浅水波速,增水形态将从类同心圆分布演化为三角形分布.这与在无限大、等水深海域的分析类似,但最大波高的激发以及波动形态的转换并不发生在气压移动速度与当地长波波速相等的位置,具有弛豫效应.研究中探讨了模型中流动非线性、底摩擦、水体紊动等主要参数对共振发生时产生的最大增水幅度的影响,并在此基础上分析了坡度、气压扰动尺度、气压运动速度等参数对水面波动形态变化以及增水幅度的影响规律.结果显示,高速、大尺度的低气压在缓坡上行进时将产生更大且持续性更强的高水位.
作者：陈祎祥牛小静
作者单位：清华大学水利水电工程系,北京100084
母体文献：第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集
会议名称：第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会  
会议时间：2017年9月1日
会议地点：浙江舟山
主办单位：中国海洋学会,中国海洋工程学会
语种：chi
分类号：P90P53
关键词：气象海啸  海面波动  运动低气压  数值模型
在线出版日期：2020年7月21日
基金项目：
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