台风浪同化模式建立及南海冬季风背景下台风浪特征研究

IOCAS-IR > 海洋环流与波动重点实验室

	台风浪同化模式建立及南海冬季风背景下台风浪特征研究
	王爱梅
学位类型	硕士
导师	齐鹏
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位专业	环境工程
关键词	Nww3 台风浪卫星高度计数据同化南海季风
摘要	当前我国海浪业务化预报，仍未能将卫星海浪数据同化到海浪预报模式中。初始场得不到数据同化的改善，直接影响海浪预报准确度。利用最优插值（Optimal Interpolation）方法建立同化模块并将其植入海浪预报模式WAVEWATCH Ⅲ v3.14(NWW3)，以达到利用卫星高度计海浪测量数据为模式提供更准确的初始场，提高模式预报准确度的目的。考虑南海为季风盛行的风场特点，将作为背景风场的季风风场与模型台风风场结合建立南海台风海浪模式的驱动风场。这里模型台风采用Jelesnianski于1966建立的模型，其最大风速半径的求取方法采用Willoughby and Rahn(2004)提出的公式。选取2010年“灿都”台风，利用高度计测量风场对所构造的叠加背景风场的南海台风风场进行检验，二者相关系数达0.96；用“玉兔”台风期间东沙和西沙测站实测风进行检验，二者相关系数在东沙站达到0.94，西沙站达到0.91。所建立的南海台风海浪驱动风场可作为南海台风浪模拟的驱动风场。将基于最优插值方法的同化并行模块植入海浪模式WAVEWATCH Ⅲ v3.14建立台风海浪同化模式，目的是为今后将（准）实时的卫星高度计海浪测量数据同化到模式，实现台风海浪现报。分别以1002“康森”台风和1003“灿都”台风为例，利用上述台风过境南海期间Jason-2卫星高度计有效波高数据对所建立的南海台风海浪同化模式进行检验，检验同化后模式得到的同化分析场的效果。结果表明，与无同化比较，同化可使模式的有效波高均方根误差减小32％以上。作为季风海区，南海冬夏季风盛行，且尤以冬季风为最强。以0621“榴莲”台风为例，研究“榴莲”台风过境南海期间，在同时考虑台风涡旋风场和冬季风背景风场驱动下南海的海浪特征，分析了台风海浪场的基本特征以及影响该海区台风海浪场特征的季风因子的作用。沿台风移动路径，台风中心右侧的最大有效波高值比左侧的大，以及台风中心右侧的最大波高核心区也比左侧的宽；围绕台风中心各象限的方向谱特征，台风前进方向右侧方向谱谱峰频率偏低，一般在0.1Hz以下，谱结构相对单一，一般为单峰结构；而左侧和后部的方向谱谱峰频率较高（一般在0.1~0.15Hz），谱结构相对比较复杂，出现双峰结构。台风中心右方海域的谱值要大于左方海域的谱值；2倍最大风速半径处的谱值要小于最大风速半径处的谱值。冬季南海海面受稳定的东北季风强迫，南海海面长期维持涌浪为主的特征，在台风过境南海期间，在台风涡旋风场作用范围内是以台风浪特征为主；当台风离开后，台风浪特征会很快消失，季风产生的涌浪重新主导南海的海况特征。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17920
专题	海洋环流与波动重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	王爱梅. 台风浪同化模式建立及南海冬季风背景下台风浪特征研究[D]. 中国科学院研究生院,2013.

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台风浪同化模式建立及南海冬季风背景下台风（5883KB）			限制开放	CC BY-NC-SA	浏览