基于ECMWF的3个涌浪有效波高分量差异性研究

涌浪有效波高是表征涌浪特征的重要参数之一,精确的涌浪有效波高对分析涌浪有着重要作用。欧洲中期天气预报中心(ECMWF)可提供全球范围内的涌浪有效波高参数,其中包括涌浪总的有效波高和3个不同的涌浪有效波高分量,而且这3个涌浪有效波高分量之间存在着明显的差异。为了分析ECMWF提供的涌浪有效波高的3个分量之间的差异性,本文对此展开研究。研究结果表明,在ECMWF提供的涌浪的3个有效波高分量中,涌浪有效波高第一分量在涌浪有效波高中占主要分量,其与涌浪总的有效波高之间的相关性整体在0.7~0.95,所占比重为75%~95%,而涌浪有效波高第二分量和第三分量在涌浪总的有效波高中所占的比重较小。

三峡水库运行后考虑重庆主城区防洪的坝前最佳水位

根据三维数学模型计算所得的不同坝前水位和上游流量下的重庆主城区水位公式,建立三峡水库坝前水位对于重庆主城区(九龙坡—铜锣峡)河段的壅水高度公式,公式可综合反映重庆主城区壅水高度与坝前水位关系,根据公式给出考虑重庆主城区防洪的坝前最高水位和最佳水位,可为三峡水库坝前水位调度提供参考。

两类典型台风路径影响下的黄、渤海海浪场特征研究

台风引起的海浪灾害对我国黄、渤海沿岸影响巨大,严重威胁相关区域人民群众生命财产安全。本文主要利用ERA5(the fifth generation European Center for Medium-Range Weather forecasts atmospheric reanalysis of the global climate)风场研究了两类不同移动路径下的台风(1909号台风“利奇马”和1109号台风“梅花”)在黄、渤海区域的海浪场的时空分布特征及风-浪成长关系。结果表明:两个台风引起的海浪的有效波高空间分布明显不同,波高的分布和风速对应,而海浪周期与风速、波高的分布无明显相关性,波向较风向偏于台风移动方向且两者偏差较大;两个台风进入黄海之前就形成一个从黄海向渤海的“涌浪舌”。海浪成分方面,台风“利奇马”引起的沿海区大浪主要是风浪,而台风“梅花”移动路径的右侧以风浪为主,左侧则主要是涌浪;通过建立无因次波高与无因次周期的幂律关系、以及有效波高关于风速的二次多项式变化关系,研究了风-浪成长特性,结果发现,台风浪的成长特性与台风过程关系不明显,但与所处水域的水深和海底地形地貌有关,表现为两个台风在黄海区域的台风浪成长较渤海区域更为充分。

基于覆岩剩余自由空间高度的地表最大下沉值确定方法

针对待采综放工作面的地表最大下沉值难以精准确定的问题,依据采空区覆岩移动、变形、破坏特点和矿压显现规律,提出覆岩剩余自由空间高度等于地表最大下沉值的观点,通过分析覆岩剩余自由空间高度与采高、垮落带高度和垮落岩体残余碎胀高度之间的空间转变关系,构建了待采工作面地表最大下沉值的计算模型。以大平矿S2S2工作面为例,利用计算模型得到的地表最大下沉值为11.17 m,通过现场实测得到的最大下沉值为11.07 m,计算结果与实测结果的相对误差为0.10 m,误差率仅为0.90%。

2010—2019年大连近海客运航线海域海浪要素分布特征

利用2010—2019年欧洲中期天气预报中心大气和海洋全球再分析数据提供的风场和海浪场数据,对大连近海客运航线海域的海表面10 m风速、混合浪有效波高、平均周期进行统计,分析各海浪要素的多年平均、季节、月际变化及涌浪指数。结果表明:大连近海的混合浪有效波高受海表风场影响显著;各海浪要素存在明显的季节变化特征,混合浪有效波高及海表面10 m风速均为冬季最大、夏季最小,而混合浪平均周期的最大、最小值均出现在夏季;大连近海各海域春夏季的混合浪以涌浪为主;受冷空气影响,冬季各海域及秋季的渤海北部,混合浪以风浪为主。大连近海风浪受海表风场扰动明显,涌浪则主要受地形作用影响。

基于SAR波模式数据的沉船事故海浪要素分析

涌浪是近海波浪系统中的重要组成部分,因其持续时间长且蕴含巨大能量,可导致渔船沉没事故,造成生命、财产和环境危害。合成孔径雷达(SAR)能够对海浪成像并提供二维方向谱,成为遥感海浪的重要手段。本研究将利用欧空局环境卫星搭载的高级合成孔径雷达(ENVISAT-ASAR)的波模式轨道数据提供的涌浪信息,量化涌浪在中国近海浪致渔船沉没事故中的影响。首先,对浪致渔船沉没事故、ASAR数据和模式数据进行时空匹配;其次,对匹配成功的数据进行对比统计,分析涌浪要素特征,量化涌浪影响。结论:渔船沉没事故发生时,(1)天气形势多为冷空气、温带气旋或台风;(2)风浪、涌浪混合有效波高绝大部分大于2.0 m,涌浪波高占比在50%以上;(3)风浪和涌浪夹角>45°,当同时满足(2)和(3)条件时更容易发生沉船事故。