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2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿岸诱导的波流特征及危险性分析
1
作者
闪迪
王培涛
+2 位作者
孙立宁
任智源
赵联大
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期310-319,共10页
本文基于有限断层模型和OKADA位错模型计算海表变形场作为初始条件,利用MOST海啸数值模型模拟分析了2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿海地区的海啸传播特征,海啸波模拟结果与观测数据吻合较好。重点研究分析了沈家门港口海...
本文基于有限断层模型和OKADA位错模型计算海表变形场作为初始条件,利用MOST海啸数值模型模拟分析了2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿海地区的海啸传播特征,海啸波模拟结果与观测数据吻合较好。重点研究分析了沈家门港口海域的海啸波流特征及其诱导的涡旋结构。研究结果表明:尽管两次事件的海啸源位置及破裂特征完全不同,但海啸波流在我国东南沿岸的分布特征大致相似;另外相对于海啸波幅而言,港湾中海啸流具有更强的空间差异性,港口入口、岬角地形处和岛屿间水道中往往会有强流存在。尽管这两次越洋海啸均未能在我国东南沿海引发淹没情形,但通过数值计算发现局部均存在超过3 m/s以上的强流,因此进行海啸预警及风险管理时应综合考虑海啸波流的影响。
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关键词
越洋
海啸
沈家门港
海啸波流特征
海啸
涡流
危险性评估
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职称材料
日本东北M_W9.0地震海啸在港池及邻近区域诱发的涡流危险性计算与评估分析
被引量：
11
2
作者
王培涛
闪迪
+7 位作者
王岗
于福江
侯京明
赵联大
原野
范婷婷
任智源
王宗辰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期4162-4177,共16页
海啸造成的灾害与损失并非都与淹没有关,特别是港口中海啸诱导的强流会对船只及海事设施产生重要的影响及损害.由于海啸流观测数据稀缺及海啸诱导涡流机制的不确定性,过去60年海啸科学主要集中于对海啸波特征及淹没过程的研究与分析,海...
海啸造成的灾害与损失并非都与淹没有关,特别是港口中海啸诱导的强流会对船只及海事设施产生重要的影响及损害.由于海啸流观测数据稀缺及海啸诱导涡流机制的不确定性,过去60年海啸科学主要集中于对海啸波特征及淹没过程的研究与分析,海啸流模拟及验证工作开展较少,导致对海啸流基本特征及其造成灾害现象的曲解.开展海啸诱导的涡流研究及预警服务显得尤为重要及紧迫.考虑快速海啸预警需要,综合对比海啸诱导涡流的物理框架及模型方法,探索兼顾效率与计算精度的海啸流模拟方法是本文的核心工作及出发点.通过分析浅层湍流相干结构(TCS)产生的主要物理耗散机制,确定了考虑2D水平耗散机制的非线性浅水方程可用于海啸涡流的模拟分析.基于高精、高分辨率有限体积模型Geoclaw建立了三个精细化的港口海啸流模型,模型分辨率为5m.利用基于海啸浮标反演的海啸源模型作为初始条件,模拟分析了日本东北地震海啸在远场的海啸波流特征.海啸波流特征模拟结果与观测吻合较好,结果可信.对比发现:波驱动的自由表面流,小的位相或波幅误差就会导致大的流速误差,流的模拟和预报相对波幅来说更具挑战性.研究了海啸波流能量在港池中的分布特征,得到:港池入口及防波堤两端常被强流控制,具有极高的危险性;相对于波幅的空间变化,海啸流具有更强的空间敏感性;所建立的高分辨率海啸模型模拟再现了日本海啸在近场的涡旋结构,给出了与观测基本一致的涡流特征.最后,引入海啸流危险等级标准,分析了港口海啸流危险性等级分布、船只疏散的安全深度及回港的时间周期.针对港口、海湾同时考虑海啸波流特征的海啸预警与评估对于港口应急管理者科学决策具有重要意义.
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关键词
日本东北地震
海啸
涡流
浮标反演
危险性评估
湍流相干结构
非线性浅水方程
海啸波流特征
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职称材料
题名
2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿岸诱导的波流特征及危险性分析
1
作者
闪迪
王培涛
孙立宁
任智源
赵联大
机构
国家海洋环境预报中心国家海洋局海啸预警中心
国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室
出处
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期310-319,共10页
基金
海洋公益性行业科研专项(201405026)
文摘
本文基于有限断层模型和OKADA位错模型计算海表变形场作为初始条件,利用MOST海啸数值模型模拟分析了2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿海地区的海啸传播特征,海啸波模拟结果与观测数据吻合较好。重点研究分析了沈家门港口海域的海啸波流特征及其诱导的涡旋结构。研究结果表明:尽管两次事件的海啸源位置及破裂特征完全不同,但海啸波流在我国东南沿岸的分布特征大致相似;另外相对于海啸波幅而言,港湾中海啸流具有更强的空间差异性,港口入口、岬角地形处和岛屿间水道中往往会有强流存在。尽管这两次越洋海啸均未能在我国东南沿海引发淹没情形,但通过数值计算发现局部均存在超过3 m/s以上的强流,因此进行海啸预警及风险管理时应综合考虑海啸波流的影响。
关键词
越洋
海啸
沈家门港
海啸波流特征
海啸
涡流
危险性评估
Keywords
transoceanic tsunami
Shenjiamen port
tsunami waves and currents characteristics
tsunami-induced vortexflows
risk assessment
分类号
P731.25 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
日本东北M_W9.0地震海啸在港池及邻近区域诱发的涡流危险性计算与评估分析
被引量：
11
2
作者
王培涛
闪迪
王岗
于福江
侯京明
赵联大
原野
范婷婷
任智源
王宗辰
机构
国家海洋环境预报中心
国家海洋局海啸预警中心
国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室
河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期4162-4177,共16页
基金
国家科技支撑计划课题(2013BAB04B02)
海洋公益性行业专项项目(201205034
+2 种基金
201305031
201405026)
国家自然科学基金项目(51579090)资助
文摘
海啸造成的灾害与损失并非都与淹没有关,特别是港口中海啸诱导的强流会对船只及海事设施产生重要的影响及损害.由于海啸流观测数据稀缺及海啸诱导涡流机制的不确定性,过去60年海啸科学主要集中于对海啸波特征及淹没过程的研究与分析,海啸流模拟及验证工作开展较少,导致对海啸流基本特征及其造成灾害现象的曲解.开展海啸诱导的涡流研究及预警服务显得尤为重要及紧迫.考虑快速海啸预警需要,综合对比海啸诱导涡流的物理框架及模型方法,探索兼顾效率与计算精度的海啸流模拟方法是本文的核心工作及出发点.通过分析浅层湍流相干结构(TCS)产生的主要物理耗散机制,确定了考虑2D水平耗散机制的非线性浅水方程可用于海啸涡流的模拟分析.基于高精、高分辨率有限体积模型Geoclaw建立了三个精细化的港口海啸流模型,模型分辨率为5m.利用基于海啸浮标反演的海啸源模型作为初始条件,模拟分析了日本东北地震海啸在远场的海啸波流特征.海啸波流特征模拟结果与观测吻合较好,结果可信.对比发现:波驱动的自由表面流,小的位相或波幅误差就会导致大的流速误差,流的模拟和预报相对波幅来说更具挑战性.研究了海啸波流能量在港池中的分布特征,得到:港池入口及防波堤两端常被强流控制,具有极高的危险性;相对于波幅的空间变化,海啸流具有更强的空间敏感性;所建立的高分辨率海啸模型模拟再现了日本海啸在近场的涡旋结构,给出了与观测基本一致的涡流特征.最后,引入海啸流危险等级标准,分析了港口海啸流危险性等级分布、船只疏散的安全深度及回港的时间周期.针对港口、海湾同时考虑海啸波流特征的海啸预警与评估对于港口应急管理者科学决策具有重要意义.
关键词
日本东北地震
海啸
涡流
浮标反演
危险性评估
湍流相干结构
非线性浅水方程
海啸波流特征
Keywords
Tohoku-oki earthquake
Tsunami-induced vortex flows
Dart buoy inversion
Hazards assessment
Turbulent coherent structures
Nonlinear shallow water equations
Tsunami waves and currents characteristics
分类号
P733 [天文地球—物理海洋学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
2010年智利和2011年日本地震海啸在我国东南沿岸诱导的波流特征及危险性分析
闪迪
王培涛
孙立宁
任智源
赵联大
《海洋通报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
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下载PDF
职称材料
2
日本东北M_W9.0地震海啸在港池及邻近区域诱发的涡流危险性计算与评估分析
王培涛
闪迪
王岗
于福江
侯京明
赵联大
原野
范婷婷
任智源
王宗辰
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
11
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