海面粗糙度参数化方案在风暴潮、浪、流耦合模式中的对比检验

摘要

台风浪与风暴潮都是最有破坏力的灾害性海况,当台风或气旋扫过浅海或沿岸海域,总是同时产生海浪和风暴潮.这两种现象相互作用,共同作用在离岸结构物和海岸设施上,造成巨大的人员伤亡和经济损失.本文将目前使用较多的YT96、O02、DGHQ03和PS07海面粗糙度参数化方案应用于湛江港风暴潮、浪、流耦合嵌套模式中,选取湛江港3次较明显的历史台风个例进行模拟检验,比较利用各种方案计算的有效波高与实测有效波高的平均误差,测试其适用性.结果得出:利用DGHQ03方案计算的有效波高平均误差最小,其次是PS07方案;O02方案计算的有效波高明显偏大,YT96方案由于在计算中不考虑海况对风场的影响,计算的有效波高平均误差最大.在湛江港风暴增水模拟结果检验中,采用峰值误差分析和过程误差分析两种方法进行误差评价,当风暴增水小于100cm时,计算绝对误差,当风暴增水大于100cm时,计算相对误差.结果得出:利用PS07方案模拟的9713号热带气旋最大风暴增水相对误差较小,总潮位过程误差略低于利用DGHQ03方案模拟结果,但DGHQ03方案模拟的综合水位低于实测的综合水位,因此在二者过程误差相近时建议使用PS07方案计算风暴增水极值.