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中国海洋大学学报(自然科学版)2025年第03期:基于二维波射线理论的台风浪场模型及应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吕尚霖;孙建;

单位:中国海洋大学海洋与大气学院;

摘要:台风浪场的快速模拟是海浪灾害预警的核心工作,本文基于二维波射线理论构建了一种快速的台风浪场预报模型。该模型采用Holland风场模型驱动,在极坐标网格下,使用四阶Runge-Kutta法求解微分方程,得到海浪能量、主波方向和谱峰频率的时空分布。以台风“莲花”(2009)为例运行模型,分析了台风浪场的空间结构和演化过程。模拟结果显示了由群速度共振引起的浪场非对称性,体现了台风下风浪的发展和涌浪的传播,台风高风速区域生成的高能量、高群速的风浪向外传播,在台风低风速区形成涌浪,并作为主导波是该区域混合浪场的主要组分。使用Jason-1高度计数据对模型进行了验证,结果与高度计数据较为吻合,相关系数R=0.79。证明了该模型可以快速有效的对台风浪场进行模拟。

关键词:台风浪;;数值模拟;;Holland风场;;模型构建;;四阶Runge-Kutta法;;卫星高度计

基金资助:国家自然科学基金项目(U20A2099)资助~~