基于Delft3D模型的风暴潮增减水模拟研究——以“9711”号台风为例

为了精确模拟"9711"号台风期间风暴潮增减水过程,考虑耦合作用下的非线性,利用Delft3D建立三维天文潮和风暴潮耦合模型,利用实测数据进行了验证,探究了台风经过日照港时风暴潮增减水过程。结果表明:(1)"9711"号台风引起的风暴潮增减水位呈现周期性变化,其变化周期与天文潮周期相近;(2)风暴潮期间,日照港西南侧海域增减水幅度较大,增水时,NE流向与SW流向的潮流在该区域相遇叠加,使增水幅度加重,减水时,该区域潮流由SW向NE流动,使减水幅度加重;(3)非线性引起的水位变化在风暴潮的水位变化过程中起负相关作用。     

东南沿海台风风暴潮增水过程中非线性机制和地形的作用研究:以1509号台风"灿鸿"为例

本文基于FVCOM（Finite Volume Community Ocean Model）构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的数值模型,采用NCEP-CFSR风场数据对1509号台风“灿鸿”产生的风暴潮进行模拟,与实测水位数据的对比表明该模型可靠、模拟结果合理。基于此模型,本文对非线性作用和地形在风暴潮增水过程中的作用进行了研究。首先,重点分析了增水过程中潮汐与风暴潮的非线性作用,结果表明：高潮时非线性作用使增水值降低;低潮时非线性作用使增水值升高。另外,开边界处分别只添加M₂、S₂和K₁分潮,分析天文潮的潮高和周期对非线性作用的影响,结果表明：潮高越高,非线性作用越明显;半日潮的非线性作用较全日潮更明显;并且,增水极值附近出现的半日周期的波动也与非线性作用有关。其次,除了非线性作用,地形对风暴潮的增水也有一定影响,本文改变地形的实验结果表明：坡度越大,增水极值越小。琉球群岛的存在使得东南沿海出现风暴潮增水的面积减小,但使得风暴潮增水的高值区域扩大。     

舟山海域风暴潮增水数值分析——以台风“灿鸿”为例

基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)模式,建立了舟山海域台风风暴潮增水数值模型。通过对1509号台风"灿鸿"进行风暴潮过程模拟,验证了模型可用于舟山海域的台风风暴潮增水的模拟和分析;以1509号台风为基础,构造了9条不同路径台风分别进行风暴潮增水模拟,得到了对舟山岱山县沿海最有利增水的台风路径;在最佳路径的基础上,叠加五种不同强度的台风场,分析不同强度台风作用引起的增水情况;应用此模型探讨了未来情景下平面上升30cm和上升66cm后的水位极值分布情况以及其相对于原始海平面的变化情况。     

浅析0519号"龙王"台风风暴潮特征

0519台风是今年正面袭击福建沿海的台风之一,全省沿海各验潮站台风过程增水均较小,但福建省却发生了百年一遇的重大灾情。鉴于以上特点,本文对0519号台风风暴潮过程、灾害情况进行回顾,总结台风风暴潮增水特征,从风场、气压场、天气形势(高空、地面、卫星云图)几个方面初步分析增水较小原因,总结经验,为以后同类型台风的预报提供参考依据。即应考虑较小增水,但却不能对台风造成的灾害掉以轻心,而应考虑大浪和暴雨可能造成的重大灾情。     

“梅花”台风期间江苏辐射沙洲海域风暴潮增水研究

通过建立的黄海海域天文潮与风暴潮耦合模型,分析在"梅花"(Muifa)台风作用下,江苏辐射沙洲海域流场变化及增水空间分布特征。结果表明,当台风中心位于辐射沙洲中部外海时,南部外海流场不再向弶港辐聚,而向南流;当台风中心到达废黄河口以北时,辐聚点南移至遥望港附近。在辐聚-辐散的流场作用下,最大增水和高潮位最大涨幅均出现在两大潮波汇聚的弶港附近,分别为2.72 m和0.95 m。     

风暴潮淹没范围确定方法与应用——以台风“玛莉亚”风暴潮为例

确定风暴潮淹没范围是风暴潮灾害损失评估工作的核心内容。为提高海洋灾害调查水平,全面掌握灾害影响情况和制定灾害应对措施,文章梳理确定风暴潮淹没范围的主要方式,即遥感和现场调查;重点介绍现场调查手段的4种确定方法,即通过淹没痕迹、漂浮物聚集位置、植被变化和现场询问确定,并分别提出调查结果的可靠性判定方法;以2018年第8号台风"玛莉亚"造成的风暴潮淹没影响为实例,综合采用查找淹没痕迹、查找漂浮物聚集位置和现场询问3种方法,确定牙城镇风暴潮的淹没范围约为91.7万m2。研究结果表明:与采用遥感手段确定淹没范围相比,现场调查结果更具准确性和科学性,可适用于小规模淹没范围的确定,相关方法可行有效。     

孟加拉湾1991-2020年风暴潮模拟及湾顶最大增水的时相特征

研究风暴潮期间的增水过程、振幅和时相特征对提高风暴潮实时预报的精度和减轻灾害损失具有重要价值。采用径流、潮汐、风、波浪耦合模型模拟了孟加拉湾1991-2020年期间对湾顶布里斯瓦尔河口一带增水影响最大的28次热带气旋过程。结果显示,由风暴潮总水位减去天文潮位得到的总增水极值相对于天文潮高潮位的出现时刻集中于涨潮阶段,占总次数的89.3%,并且集中于高潮位前的3 h和4 h。增水过程呈现“（准）孤立波”和“（准）周期性振动”两大类型,其中孤立波形式的增水过程有的在涨潮阶段便完成,也有的持续一个完整的涨、落潮阶段。风暴潮增水-天文潮相互作用曲线具有与天文潮同样周期的振动特征,其振幅与潮差的大小相关,呈现出“涨峰-落谷”与“涨谷-落峰”两种类型,二者具有180°的相位差。热带气旋的行进方向与潮流同逆向、登陆时的潮相、海岸陷波（边缘波）的形成与传播等是决定总增水极值时相特征的主要动力机制。     

不同类型台风气象场对深圳近海海域风暴潮模拟的比较研究——以台风“山竹”为例

台风引起的风暴增水严重影响沿海地区的生产生活,是造成经济损失最严重的海洋灾害之一。深圳市位于中国南海北部沿岸,是易受风暴潮灾害影响的区域,对深圳近海海域风暴潮开展研究不仅能够提升对风暴潮物理机制的认识,同时对沿海城市有效防灾减灾预警有重要意义。在风暴潮模拟研究过程中,台风气象场是风暴潮模拟准确与否的关键因素。本文针对深圳近海区域海洋环境,以海流模型FVCOM(finite volume community ocean model)和海浪模型SWAN(simulation wave nearshore)为基础,建立了区域风暴潮–波浪耦合模型,分别用再分析气象数据(European center for medium weather forecasting,ECMWF)、理想台风模型(Holland)及大气模型台风模拟结果(weather research and forecast,WRF)作为驱动场条件,对台风“山竹”期间的风暴潮过程进行模拟。结果表明:分辨率较低的ECMWF再分析气象数据难以准确体现台风水平结构,从而导致模拟误差;Holland气象场在整体上能够对台风“山竹”进行准确模...     

海平面上升对北部湾风暴潮增水影响研究——以 2012 年台风“山神”为例

全球变暖引发的海平面上升将加剧风暴潮增水,进而危及沿海经济发展与社会安全保障。本文基于模型耦合与模型嵌套技术构建北部湾台风风暴潮数值模拟系统,以2012年台风"山神"为天气背景,通过设计7组情景模拟研究未来不同海平面上升背景下北部湾风暴潮增水变化。结果表明:风暴潮期间水位从南向北沿北部湾逐渐涌高,最高水位发生在广西沿岸,达2.4 m以上。天文潮和台风风场拖曳力是形成高水位的主要驱动力,其中天文大潮和最大风场拖曳力对最高水位的贡献率分别约占70%和30%。海平面上升对风暴潮增水的影响具有时空非线性和非均一性特征。其中,潮位波动和波-流耦合效应会改变实际最大增水发生时间,导致钦州湾附近高潮位大致提前1天半,海平面上升1.1 m使得最大风暴潮增水大致提前30 min;未来海平面上升0.66～1.1 m将导致北部湾大部分海域风暴潮增水幅度放大6%～10%,广西沿岸钦州湾和大风江河口出现负增加效应,可能与溺谷海湾地形特征有关。研究结果可为未来北部湾沿岸防御风暴潮灾害提供理论依据。     

基于ADCIRC+SWAN耦合模型的风暴潮数值模拟研究——以深圳西部海域为例

本文采用ADCIRC和SWAN模式建立了基于非结构网格的深圳海域高分辨率天文潮-风暴潮-海浪耦合数值模型。基于历史统计资料,以1604号台风"妮妲"作为基础路径、以1319号超强台风"天兔"作为设计强度设计了超强台风,计算了超强台风影响下深圳西部海域的最高潮位,结果显示宝安机场、赤湾和深圳湾顶的最高潮位为5.71 m、4.67 m和5.06 m,分别超过当地红色警戒潮位2.69 m、1.65 m和2.98 m。为验证波浪增水作用设计了敏感性实验,结果显示波浪对风暴潮增水的贡献量值约0.1 m。     

海上平台造礁选址评价体系构建——以东营近岸海域为例

海上退役采油平台改建鱼礁是同时实现退役平台处置和渔业资源养护的重要手段,而合理选址是保障平台造礁工程顺利实施的关键工作,但目前国内缺乏相应的选址评价体系。在参考国内外文献和专家经验的基础上,筛选平台造礁选址评价指标,基于层次分析法(AHP)和多级模糊综合评价法的组合方法,构建适合国内平台及海洋环境特点的平台造礁选址评价体系,并对东营近岸平台造礁适宜区进行了优选。结果表明,共选取出15项具有代表性的平台造礁选址评价指标,平台造礁选址评价在水深、利益相关方等方面与常规人工鱼礁存在明显区别,其中水深和海洋功能区划是影响平台造礁选址评价的主要因素;东营北岸海域选址评价结果优于东岸海域,评价体系合理地表征出东营近岸海域作为平台造礁区的适宜性情况。研究结果可为东营近岸海域平台造礁示范区的选取提供技术支持,并为国内平台造礁选址规程的制定提供参考。     

风暴潮灾害重点防御区划定技术研究——以山东省寿光市为例

风暴潮灾害是我国的主要海洋灾害之一,划定风暴潮灾害重点防御区对抵御和降低风暴潮灾害威胁,保护沿海人民生命财产安全和促进海洋经济发展具有积极的现实意义。本文针对易受温带和台风风暴潮共同侵袭的区域,分别考虑陆域部分和海域部分的特点,提出了风暴潮灾害重点防御区划定技术方法,并选取具有代表性的山东省寿光市作为研究区域进行了方法验证。结果表明,寿光市风暴潮灾害重点防御区集中分布在羊口镇和营里镇,总面积约为288.4 km²,其中陆域部分面积约为160.2 km²,海域部分面积约为128.2km²。文中提出的技术方法可为其他沿海县(市、区)划定风暴潮灾害重点防御区提供科学参考。     

风暴潮灾害损失定量评估方法研究——以舟山市普陀区为例

风暴潮灾害成灾频率高、致灾强度大,是我国的主要海洋灾害之一。浙江省位于我国东部沿海,是我国人口分布以及社会经济发展的重要区域。本文采用脆弱性曲线法开展了适用于风暴潮灾害的受灾人口和直接经济损失定量评估方法研究。将研究成果应用于舟山市普陀区,在验证模型可靠性的基础上,开展了不同风暴潮重现期情景下的灾害损失定量评估。结果显示：受灾人口较多和直接经济损失较大的地区主要集中出现在舟山本岛的东南部区域,其中,工业仓储、住宅和交通用地更易受到风暴潮灾害的直接影响,损失值较大。定量评估结果可为进一步开展我国沿海地区风暴潮灾害损失评估提供数据基础支持,可有效地支撑沿海地区风暴潮灾害防灾减灾能力。     

塔里木盆地西南缘生物礁特征——以阿尔塔什剖面石炭系和什拉甫组为例

通过野外露头观察与镜下薄片鉴定,综合分析了塔里木盆地西南缘（以下简称塔西南盆地）阿尔塔什剖面石炭系和什拉甫组生物礁沉积特征和成礁模式,认为研究区生物礁为开阔台地内部发育的点礁,分为高凸起型点礁和低凸起型点礁2类;造礁生物为四射珊瑚,附礁生物种类较多,包括腕足类、腹足类、海百合与?类等;生物礁在地貌上呈隆起状,其礁基、礁核、礁盖等亚相清晰。综合研究区生物礁发育特征及古地貌和海平面的演化过程认为：高凸起型点礁是生长在台地内地貌高处的生物礁,随着海平面下降暴露死亡,主要由珊瑚骨架灰岩、含生物碎屑颗粒灰岩组成;低凸起型点礁为在台地内部较为平坦地貌处发育的礁体,因海平面上升被淹死,礁体厚度薄,横向展布广,呈条带状,主要由珊瑚骨架灰岩与生物碎屑泥晶灰岩组成。     

渔港防台风等级评估研究 ——以霞关一级渔港为例

文章通过对历史上影响苍南近岸海域的24场风暴潮过程进行分析筛选,确定1323“菲特”为最危险台风路径基础,设计了8~17级的间距为22.5 km的18条构造台风路径,采用FVCOM浪、潮、流耦合模式分别计算潮位场、流场和浪场分布,通过分析渔港岸线是否淹没、锚泊地是否船只走锚、防波堤防浪能力3个指标确定单项防台评估能力,按“就低不就高”的原则最终确定霞关一级渔港的防台风等级为9级,并且渔船锚泊是渔港的薄弱环节,最后结合研究过程中发现的问题,提出渔港防台风建议。     

协同治理视角下海洋灾害经济损失的影响分析——以浙江省风暴潮灾害为例（英文）

协同治理机制是强调政府内部各主体间及政府与非政府等多元主体间基于利益共同体需要,彼此间建立信赖的关系,达到协作治理优势的公共管理过程。提升政府间跨部门协同治理能力是完善国家风暴潮灾害治理体系和实现灾害治理能力现代化的重要举措,也是政府完善公共管理的趋势所在。本论文依托国家相关公报成果,在海洋公共管理范围内选择海洋灾害中最具特点的风暴潮灾害这一特定灾种作为研究,并选取受风暴潮灾害影响较大的浙江省作为研究区域,根据浙江省以往重大风暴潮灾害案例主体情况,分析各相关主体应对风暴潮灾害的具体措施,呈现出参与应对主体的现状及主体之间的协作问题,找出造成该问题的原因,进一步研究并提出应对主体间协同治理的对策和建议,为进一步开展我国沿海地区风暴潮灾害防灾减灾应急管理提供一定思路,提高多元主体对风暴潮灾害应急管理工作的认识。     

风暴潮灾害情景下海岸带暴露指数时空演变研究——以福建省东山湾为例

暴露指数反映了环境在面对极端天气事件时承受灾害的潜在风险程度。研究利用遥感影像数据、数字高程数据(DEM)、海洋水深及风力数据等, 基于暴露指数模型, 以福建省东山湾为案例研究区域, 对风暴潮灾害情景下的海岸带暴露指数及其时空演变进行分析。研究结果显示: (1)近十年来, 东山湾海岸带暴露指数总体呈下降趋势, 潜在风险程度为“中”及以上区域占比由67.14%下降至59.06%, 海岸带在面对风暴潮灾害等极端天气事件时潜在的风险程度总体降低, 海湾地貌类型差异及其形态变化是影响东山湾暴露指数产生波动的主要原因; (2)基于暴露指数评价结果, 结合海岸带开发利用现状, 研究可对东山湾海岸带生态环境的敏感区域进行识别, 并制定具有针对性的开发利用与风险防范对策, 为海岸带空间规划、生态保护修复格局的科学划定提供理论支撑, 在助力海岸带陆海统筹和可持续发展上具有重要意义; (3)研究提出的一种基于时间序列的暴露指数研究技术路线和框架, 可为海岸带脆弱性评估、海岸带韧性评估、海岸带灾害监测预警等相关研究提供新的研究视角, 在基于深度学习的海岸带灾害风险预警与灾害模拟等方面也具有较为广阔的应用前景。     

海洋生态功能区划初探——以庄河市周边海域为例

通过海洋生态功能区划与海洋功能区划的对比,总结海洋生态功能区划的内涵;并根据海洋生态功能区划目标和依据,对海洋生态功能区划方法进行分析。文章以庄河市周边海域为例,依据辽宁省海洋功能区划和庄河生态市建设规划的相关数据,对庄河市近海海域进行了海洋生态功能区划。