辐射应力理论在波流相互作用中的应用 被引量：7

1

作者 白辅中 黄蕙 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1997年第6期116-118,共3页

辐射应力理论在波流相互作用中的应用白辅中黄蕙（河海大学港口航道及海岸工程学院南京２１００９８）波浪的辐射应力理论［１］是解释近海波浪与水流相互作用能量传递、风暴潮引起平均海平面的变化［２］等自然现象的理论．在近海河口... 辐射应力理论在波流相互作用中的应用白辅中黄蕙（河海大学港口航道及海岸工程学院南京２１００９８）波浪的辐射应力理论［１］是解释近海波浪与水流相互作用能量传递、风暴潮引起平均海平面的变化［２］等自然现象的理论．在近海河口地区，波浪的相互作用及其波动场的... 展开更多

关键词 辐射应力理论 波浪 小流 相互作用

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波浪辐射应力对潮流的影响 被引量：6

2

作者 孙昭晨 王世澎 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期730-734,共5页

利用考虑能量损失的抛物型缓坡方程计算大区域的波浪辐射应力,作为附加项添加到深度平均的二维潮流方程中,从而研究长时间波浪作用对于潮流的影响.数值试验表明,波浪在长时间作用后,波浪辐射应力对潮位的影响很小,可以忽略不计,但是对... 利用考虑能量损失的抛物型缓坡方程计算大区域的波浪辐射应力,作为附加项添加到深度平均的二维潮流方程中,从而研究长时间波浪作用对于潮流的影响.数值试验表明,波浪在长时间作用后,波浪辐射应力对潮位的影响很小,可以忽略不计,但是对潮流流速有比较大的影响,尤其是在波浪破碎的情况下,在潮流流速计算中必须加以考虑. 展开更多

关键词 潮流模型 波浪作用 辐射应力

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波浪辐射应力理论的应用和研究进展 被引量：7

3

作者 郑金海 严以新 《水利水电科技进展》 CSCD 1999年第6期5-7,共3页

回顾波浪辐射应力张量的概念，前人的研究成果表明微幅波的辐射应力理论是符合实际的．综述波浪辐射应力理论在海洋流体动力学中的应用，分析该理论在研究近岸流的形成、波浪增水和波浪减水、沿岸流流速的沿程分布、破波带内底部反向流... 回顾波浪辐射应力张量的概念，前人的研究成果表明微幅波的辐射应力理论是符合实际的．综述波浪辐射应力理论在海洋流体动力学中的应用，分析该理论在研究近岸流的形成、波浪增水和波浪减水、沿岸流流速的沿程分布、破波带内底部反向流的速度分布、河口海岸泥沙运动、海岸碎波拍和波流相互作用等问题中的应用．总结波浪辐射应力的研究进展，包括考虑有限振幅波和不规则波的辐射应力场以及微幅波辐射应力张量沿水深分布的研究，指出辐射应力张量沿水深分布的研究可以为探讨近岸水动力环境的垂直结构以及完善波流相互作用三维数学模型提供理论基础．为深入考察波浪辐射应力张量沿水深分布情况，提出进一步研究的思路． 展开更多

关键词 海洋流体动力学 微幅波 波浪辐射应力 动量流

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波浪辐射应力对风暴增水的影响研究 被引量：6

4

作者 郑立松 余锡平 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2010年第4期74-78,共5页

波浪辐射应力引起的增水是风暴增水的重要组成部分,研究台风过程中波浪辐射应力在风暴增水中的作用对于准确预报风暴潮有十分重要的意义。选用藤田台风模型模拟台风场,采用SWAN模型模拟台风浪以及辐射应力,应用垂向积分的二维数学模型AD... 波浪辐射应力引起的增水是风暴增水的重要组成部分,研究台风过程中波浪辐射应力在风暴增水中的作用对于准确预报风暴潮有十分重要的意义。选用藤田台风模型模拟台风场,采用SWAN模型模拟台风浪以及辐射应力,应用垂向积分的二维数学模型ADCIRC计算风暴潮。首先模拟理想地形条件下,规则波和不规则波斜向岸边入射过程中的波浪变化,研究波高、波浪辐射应力和增水的沿程分布特征;然后计算了台风Winnie过程中浙江沿海的波浪情况,通过计算得到了波浪辐射应力增减水的空间分布特征和随时间的变化趋势,并分析了其对风暴增水的影响。 展开更多

关键词 台风浪 SWAN 波浪辐射应力 风暴增水

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基于新型三维辐射应力的近岸波流耦合模型 被引量：2

5

作者 纪超 张庆河 +2 位作者 马殿光 吴岳峰 姜奇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期128-136,共9页

为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟... 为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟近岸波浪传播以及增减水、沿岸流、底部离岸流、裂流等不同的近岸波生流现象.该模型采用的波流耦合方式能够全面地反映近岸波流的相互作用,新型三维辐射应力公式较其他公式可以更准确地描述波生流的垂向结构.对于不同的近岸流算例,获得更准确的模拟结果可能需要采用不同的水滚模式,说明更具普适性的水滚模型有待进一步的研究.考虑波浪水平紊动会使模型计算出的流速平面分布更平滑,避免出现过于突兀的流场结果. 展开更多

关键词 三维辐射应力 耦合模型 波流相互作用 波生流 波面水滚 波浪附加紊动

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不规则波辐射应力的精确解与近似解

6

作者 沈良朵 王晋宝 +1 位作者 邹志利 赵西增 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期41-47,共7页

波浪辐射应力是波生沿岸流乃至近岸流的主要驱动力。波浪辐射应力的计算将直接关系到沿岸流的大小及其水动力特性。不规则波相对规则波更能反应实际海洋中的波浪运动,因此不规则波作用下辐射应力的计算将更能体现实际沿岸流中的波浪驱... 波浪辐射应力是波生沿岸流乃至近岸流的主要驱动力。波浪辐射应力的计算将直接关系到沿岸流的大小及其水动力特性。不规则波相对规则波更能反应实际海洋中的波浪运动,因此不规则波作用下辐射应力的计算将更能体现实际沿岸流中的波浪驱动力。通过推导给出不规则波辐射应力计算的精确解与近似解,并对两种计算方法进行了分析比较,在此基础上进一步用波生沿岸流试验结果对近似计算方法中的波能计算进行了验证。结果表明窄谱情况下,不规则波辐射应力的近似计算方法已有较好的精度,可节省大量的计算时间,从而提高计算效率,但精确计算方法更能准确反应各时刻各位置辐射应力的波动状况。 展开更多

关键词 辐射应力 不规则波 波能比较 沿岸流

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关于学习“辐射应力”的探讨

7

作者 孟彦廷 刘柄延 杨霞 《黑龙江科技信息》 2015年第16期143-,共1页

辐射应力一直是海岸动力学中一个晦涩难懂的概念,又因为辐射应力彻底解决了波生流产生的机理,所以十分重要。辐射应力有力的实质,然而它与重力、摩擦力等有明确的可分割的施力方和受力方不同,这些使得辐射应力难于理解。在文中通过多角... 辐射应力一直是海岸动力学中一个晦涩难懂的概念,又因为辐射应力彻底解决了波生流产生的机理,所以十分重要。辐射应力有力的实质,然而它与重力、摩擦力等有明确的可分割的施力方和受力方不同,这些使得辐射应力难于理解。在文中通过多角度的分析,有助于理解"辐射应力"这个概念。 展开更多

关键词 力 波生流 辐射应力

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用波浪辐射动量应力分析波浪减水现象 被引量：1

8

作者 张耀屹 徐绩青 许锡宾 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期994-996,1017,共4页

从雷诺输运方程出发,推出动量流的应力张量表达式ρvivj,沿整个控制体的外表面做曲面积分(对坐标的曲面积分),得到的是一个合力,称为"辐射动量应力"。并将这种新计算方法求得的结果应用于求解波浪减水方程,与传统减水方程比... 从雷诺输运方程出发,推出动量流的应力张量表达式ρvivj,沿整个控制体的外表面做曲面积分(对坐标的曲面积分),得到的是一个合力,称为"辐射动量应力"。并将这种新计算方法求得的结果应用于求解波浪减水方程,与传统减水方程比较后得出:"辐射动量应力"不仅体现了"辐射应力"的本质特征,还拓展了辐射应力的适应范围。 展开更多

关键词 波浪 辐射动量应力 分析 波浪减水现象

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随机波浪作用下近岸波流场的数值模拟 被引量：11

9

作者 唐军 沈永明 +1 位作者 崔雷 郑永红 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期455-463,共9页

结合近岸波浪抛物型缓坡模型和近岸波流场模型,对近岸不规则波浪及其破碎后所产生的流场进行了数值模拟.在不规则波浪场的模拟中,采用JONSWAP波浪谱对入射单向不规则波浪要素按等分频率法进行离散,应用考虑波浪不规则性和破碎效应的抛... 结合近岸波浪抛物型缓坡模型和近岸波流场模型,对近岸不规则波浪及其破碎后所产生的流场进行了数值模拟.在不规则波浪场的模拟中,采用JONSWAP波浪谱对入射单向不规则波浪要素按等分频率法进行离散,应用考虑波浪不规则性和破碎效应的抛物型缓坡方程对波浪场进行数值模拟,并基于抛物型缓坡方程中的波浪势函数等参数计算波浪辐射应力,以波浪辐射应力为主要动力因素基于近岸流数学模型对近岸波浪破碎所产生的近岸流场进行数值模拟,并对数值模拟结果进行了验证.模拟结果表明该模型可有效地用于研究波浪破碎产生的近岸波流场. 展开更多

关键词 不规则波 JONSWAP波浪谱 抛物型缓坡方程 波浪破碎 波浪辐射应力 近岸流

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波流耦合模式及其在理想潮汐通道中的应用 被引量：4

10

作者 伍志元 蒋昌波 +1 位作者 邓斌 曹永港 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1420-1426,共7页

波浪和水流是近岸地区最重要的2种动力要素,为探究两者之间相互作用关系,本文利用MCT耦合器,将第3代海浪模型SWAN和区域海洋模型ROMS进行耦合,建立了SWAN-ROMS波流双向实时耦合模型。针对理想潮汐通道的典型算例进行波流耦合计算分析,... 波浪和水流是近岸地区最重要的2种动力要素,为探究两者之间相互作用关系,本文利用MCT耦合器,将第3代海浪模型SWAN和区域海洋模型ROMS进行耦合,建立了SWAN-ROMS波流双向实时耦合模型。针对理想潮汐通道的典型算例进行波流耦合计算分析,分别对采用SWAN模型单独计算和采用SWAN与ROMS耦合计算的方案进行了数值试验,通过对照两者的结果,分析波流相互作用条件下对波浪和潮流的影响。研究发现建立的波流耦合模式能够较好模拟潮汐通道中的波、流相互作用关系,潮流的存在对波浪影响较为明显,周期性的潮流运动使得稳定的波浪场也产生了周期性变化,潮流与波浪向同一方向传播时,会导致波高减小,而相对运动则会导致波高增加。 展开更多

关键词 波流耦合 潮汐通道 海洋模式 海浪模式 辐射应力

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渤海湾二维温带风暴潮与波浪耦合数学模型 被引量：4

11

作者 李大鸣 李杨杨 潘番 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期730-736,共7页

基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了... 基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了波浪辐射应力作用前后的风暴潮潮流、潮位变化过程,并与塘沽验潮站实测的潮位变化过程进行对比.结果表明:波浪辐射应力对不同风暴潮过程的影响程度不同,与风应力的分布规律有关;考虑辐射应力作用的波浪与风暴潮耦合模型的模拟潮位变化过程和实测潮位变化过程较吻合,波浪辐射应力对岸线附近潮流形态的影响较明显. 展开更多

关键词 风暴潮 耦合模型 风应力 波浪辐射应力

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近岸波生环流的三维数值模拟研究 被引量：3

12

作者 王平 张宁川 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期34-40,共7页

为研究近岸波浪破碎引起的复杂波生环流问题,本文基于三维水动力模型,引入随水深变化的辐射应力项,同时考虑波浪对水体紊动影响以及波流联合作用下的底部切应力,得到了波生流三维数值模型;模型基于非结构化网格拟合复杂的岸线变化,同时... 为研究近岸波浪破碎引起的复杂波生环流问题,本文基于三维水动力模型,引入随水深变化的辐射应力项,同时考虑波浪对水体紊动影响以及波流联合作用下的底部切应力,得到了波生流三维数值模型;模型基于非结构化网格拟合复杂的岸线变化,同时采用有限体积法进行数值离散。模拟了波浪浅化和破碎引起的斜坡地形上的垂向环流、人工岛后的平面环流以及波状地形下的裂流和沿岸流现象。结果表明:波致辐射应力的二维和深度分布不均会驱动平面和垂向的波生环流;同时与实验的比较,验证了本模式在计算近岸波生三维环流上的精确性和有效性。 展开更多

关键词 波生环流 三维数值模拟 非结构化网格 辐射应力 波浪紊动

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沿岸流不稳定运动对时均沿岸流影响

13

作者 任春平 邹志利 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期883-889,共7页

通过物理模型实验以及数值方法研究了沿岸流不稳定运动对时均沿岸流的影响.首先简要介绍了沿岸流不稳定运动测量实验并给出了测量结果;然后建立了考虑沿岸流不稳定运动的数学模型,该模型中引入了沿岸流不稳定运动引起的辐射应力项,为了... 通过物理模型实验以及数值方法研究了沿岸流不稳定运动对时均沿岸流的影响.首先简要介绍了沿岸流不稳定运动测量实验并给出了测量结果;然后建立了考虑沿岸流不稳定运动的数学模型,该模型中引入了沿岸流不稳定运动引起的辐射应力项,为了使数值分析与实际情况相吻合,该模型中考虑沿岸流不稳定运动引起的辐射应力由实验中观测到的结果求得.利用求得的应力项,粗略分析了沿岸流不稳定运动引起的侧混系数的范围,结果表明该范围为0～0.04.利用该模型数值分析了沿岸流不稳定运动对时均沿岸流的影响,结果表明其影响很小. 展开更多

关键词 沿岸流 沿岸流不稳定运动 波浪破碎 辐射应力

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防波堤前波浪引起的水流

14

作者 丁炳灿 左其华 +2 位作者 王红川 潘军宁 黄晋鹏 《水利水运科学研究》 CSCD 2000年第2期7-13,共7页

用线性抛物型近似的缓坡方程 ,计算了波浪入射角分别为 10°、2 0°和 3 0°时 ,平底和斜坡地形上直立式防波堤前的波浪场 .并以此波浪场为输入条件 ,分别计算了由欧拉流和 Stokes流组成的质量输移流以及辐射应力流 .计算表... 用线性抛物型近似的缓坡方程 ,计算了波浪入射角分别为 10°、2 0°和 3 0°时 ,平底和斜坡地形上直立式防波堤前的波浪场 .并以此波浪场为输入条件 ,分别计算了由欧拉流和 Stokes流组成的质量输移流以及辐射应力流 .计算表明 ,防波堤前的波浪场、水深、地形和波浪入射角对波浪引起水流的影响 。 展开更多

关键词 波浪场 直立式防波堤 质量输移流 辐射应力流

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波浪对潮流影响的数值模拟及其应用

15

作者 刘爱珍 王世澎 《水道港口》 2012年第3期212-218,共7页

文章将水动力因素分为潮流特征周期与波浪特征周期两部分,建立了考虑波浪影响的潮流方程。通过考虑波浪引起的辐射应力、表面和底部边界层、Stokes漂流以及Coriolis波浪应力等因素,利用数值方法分析了波浪对潮流场的影响,并将其应用到... 文章将水动力因素分为潮流特征周期与波浪特征周期两部分,建立了考虑波浪影响的潮流方程。通过考虑波浪引起的辐射应力、表面和底部边界层、Stokes漂流以及Coriolis波浪应力等因素,利用数值方法分析了波浪对潮流场的影响,并将其应用到渤海区域中,分析渤海内波浪对于潮流的影响。 展开更多

关键词 波浪影响 辐射应力 边界层 Stokes漂流 Coriolis波浪应力

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“韦帕”台风过程中南黄海海域流场研究 被引量：6

16

作者 杨静思 张庆河 +4 位作者 张金凤 赵洪波 张娜 严冰 杨华 《水道港口》 2013年第3期225-231,共7页

台风经过海域时,会造成海面强风以及特殊分布的波浪场,可能引起潮流场的强烈变化。为深入探讨台风过程中流场的变化,研究风应力与辐射应力对潮流场的作用,选用WRF模型、第三代海浪模式SWAN、三维水动力模型FVCOM,针对"0713"号... 台风经过海域时,会造成海面强风以及特殊分布的波浪场,可能引起潮流场的强烈变化。为深入探讨台风过程中流场的变化,研究风应力与辐射应力对潮流场的作用,选用WRF模型、第三代海浪模式SWAN、三维水动力模型FVCOM,针对"0713"号"韦帕"台风期间的台风风场、潮流场、波浪场进行数值模拟。结果表明WRF-SWAN-FVCOM模式能够较好地模拟"韦帕"台风期间南黄海海域流场。波浪和流场受旋转台风影响均出现旋转特性,但与台风旋转风场有一定延迟。与纯潮流场相比,风应力和波浪辐射应力对表层流场产生明显影响,风场影响最为显著,波浪辐射应力使南黄海海域沿岸流发生一定增大。 展开更多

关键词 WRF SWAN FVCOM “韦帕”台风 流场 波浪辐射应力

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考虑桩土局部分离的单桩水平瞬态响应分析 被引量：3

17

作者 丁肇伟 宋春雨 +1 位作者 陈龙珠 孙红 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1733-1741,共9页

基于Novak薄层单元法和辐射应力理论,引入势函数解耦土体运动方程,结合桩土接触面混合边界条件,推导了Laplace域内桩、土位移的辐射应力解。引入Laplace数值逆运算的Durbin算法及基于EPAL的加速收敛算法,得到了时域上桩、土位移的瞬态... 基于Novak薄层单元法和辐射应力理论,引入势函数解耦土体运动方程,结合桩土接触面混合边界条件,推导了Laplace域内桩、土位移的辐射应力解。引入Laplace数值逆运算的Durbin算法及基于EPAL的加速收敛算法,得到了时域上桩、土位移的瞬态响应。将计算结果与采用有限元法、边界元法和连续介质解的结果进行了对比,验证了考虑桩土分离的必要性和本文方法的有效性,并分析了桩土局部分离特性对桩和桩周土动力响应的影响。此外,通过参数分析,研究了考虑桩土局部分离时,桩土模量比和桩身长径比对桩身位移瞬态响应的影响。结果表明:桩土局部分离特性对桩身位移响应幅值和桩周土位移场分布影响显著,且对桩身位移响应在不同桩土模量比作用下的变化规律有一定的影响。桩土模量比对桩身位移响应影响较为显著,桩身长径比较小时,长径比对桩顶位移响应影响较大。 展开更多

关键词 Novak薄层单元法 辐射应力 局部分离 冲击荷载 水平瞬态响应

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低频波浪在常水深地形中传播的数值研究

18

作者 温秀媛 刘洋 孙大洋 《水运工程》 北大核心 2010年第12期5-7,共3页

利用基于Boussinesq方程的波浪辐射应力计算模型,模拟常水深地形中传播的低频波浪,研究其形态变化,以及低频波浪与波浪辐射应力之间的关系。结果发现约束长波的波幅和波群的辐射应力值基本保持在某一均值不变;主频的波幅、约束长波的波... 利用基于Boussinesq方程的波浪辐射应力计算模型,模拟常水深地形中传播的低频波浪,研究其形态变化,以及低频波浪与波浪辐射应力之间的关系。结果发现约束长波的波幅和波群的辐射应力值基本保持在某一均值不变;主频的波幅、约束长波的波幅都会做一定周期的震荡,同时波群的辐射应力也随之而震荡,三者之间的变化关系是波群非线性能量传递的表现。 展开更多

关键词 波浪辐射应力 低频波浪 波幅

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预报海岸演变的数值模拟方法

19

作者 沈先荣 顾家龙 《水利水电科技进展》 CSCD 1989年第3期64-73,共10页

岸滩冲淤演变是海岸工程建设中的一个重要课题,本文对预报岸滩变形的几种数值模拟方法作一简要回顾.並较详细介绍了两种预报三维岸滩演变的数值计算模式.

关键词 海岸演变 数值计算 纵向沿岸输沙 横向输沙 多线模型 辐射应力 沿岸流 综述

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基于WAVEWATCH-Ⅲ的台风浪模拟对比

20

作者 陈璇 郑崇伟 +2 位作者 陈晓斌 费志宾 李柄更 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2016年第6期585-590,共6页

为了验证目前国际最新的第三代海浪模式WW-Ⅲv4.18的模拟效果,基于该模式建立了区域海浪试验模型,采用基于欧洲中期天气预报中心的ERA-Interim海表风场模型和台风风场模型的合成作为驱动场,利用WW-Ⅲv3.14作为对比模式,对发生在2015年8... 为了验证目前国际最新的第三代海浪模式WW-Ⅲv4.18的模拟效果,基于该模式建立了区域海浪试验模型,采用基于欧洲中期天气预报中心的ERA-Interim海表风场模型和台风风场模型的合成作为驱动场,利用WW-Ⅲv3.14作为对比模式,对发生在2015年8月中旬的台风"天鹅"产生的海浪场进行数值模拟,并利用卫星高度计资料验证模拟浪场的有效性,进而对比分析了WW-Ⅲv3.14和v4.18的模拟结果,以及本次台风的辐射应力场。结果表明,模拟波高与观测资料吻合程度较高,在台风影响区域,相较于v3.14的模拟效果,v4.18模拟的波高较好,相应辐射应力较大。WW-Ⅲv4.18在波高模拟上较v3.14有所改进,v4.18模拟的涌浪较v3.14更为合理,且模拟的辐射应力场也相对合理。 展开更多

关键词 WW-Ⅲv4.18 “天鹅”台风 辐射应力

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