SWAN在台湾海峡台风浪场中的精确模拟与应用验证

本文主要探讨了在2013年的《水道港口》第34卷第2期中，作者姬厚德、蓝尹余和赵东波针对台湾海峡台风浪场进行了深入的研究。他们选择SWAN（Simulating Waves Nearshore，近岸模拟波浪模型）这一广泛应用的第三代能量谱海浪模式进行数值模拟，该模型以其考虑了多种物理过程的能力而闻名，如底摩擦、风力、白浪破碎、波浪间的非线性相互作用以及波浪浅化效应。 波浪模式的发展历经多个阶段，从早期的理论模型到现代的数值模拟方法，后者因其精度和预测能力的提升而受到青睐。SWAN作为一种先进的数值工具，特别适用于研究台风浪场的复杂特性，因为台风产生的海浪具有显著的时空变化，且对风速、波高有重大影响。在对0903号“莲花”台风的实例研究中，研究人员使用SWAN模拟了台湾海峡的台风浪场分布，通过与实地测量的波浪和风数据进行对比分析，发现模型计算出的风速和有效波高与实际数据有较好的一致性，这表明SWAN在该海域具有良好的适应性和预报能力。 台湾海峡作为地理位置敏感的区域，由于其复杂的海底地貌和地形狭管效应，台风引发的风浪往往强度极大，对沿海地区构成严重威胁。鉴于此，精确的海浪数值预报对于减小灾害影响，提高预警效率至关重要。中国，特别是台湾海峡，每年遭受台风浪的灾害频率较高，经济损失巨大，因此海浪模式如SWAN的应用在此类研究中显得尤为重要。 本文的研究成果对于提升台风浪的预警和预报技术，保护海岸工程、海上交通和渔业等海洋活动的安全，以及理解海洋灾害机制具有重要的实践价值。同时，它也展示了数值模拟在海洋灾害研究中的核心地位，尤其是在面对复杂环境如台湾海峡时，SWAN作为一款强大的工具，为科学家们提供了高效且精确的解决方案。