改进SWAN模型风能输入：大风速波浪模拟与验证

"SWAN模型风能输入项的改进与验证 (2010年)" 本文主要探讨了SWAN（Simulating WAves Nearshore）模型在风浪模拟中的表现及其优化方法，尤其关注在大风速条件下的应用。SWAN模型作为第三代海浪数学模型，被广泛用于预测和分析海洋波浪场。作者首先通过对比SWAN模型与SMB（Smith-MacDonald-Bretherton）等经验风浪公式的结果，研究了SWAN模型在恒定风场和台风时变风场下的波浪场模拟性能。 在恒定风场中，模型测试涉及不同风速和风区长度的设定，以确定SWAN模型的有效适用范围。结果显示，SWAN模型在某些大风速条件下计算出的波高可能偏高。对此，作者深入分析了导致这一现象的原因，包括参考波速导致的输入风速低估以及拖曳力系数的饱和效应。 为改进这些问题，作者提出了一种风能输入项的修正策略，即调整参考波速以反映实际输入风速，并考虑拖曳力系数的饱和效应进行校正。通过对同步观测的风浪数据进行比较验证，证明了修正后的SWAN模型在大风速下模拟的波高更加准确，更接近经验公式和实测数据。 此外，论文还讨论了在SWAN模型中引入参考波速对风能输入的影响，以及对拖曳力系数饱和因素的修正，这两点改进有助于提高模型在模拟大风速下波浪场的精确度。这为海浪数值模拟提供了更可靠的工具，特别是在应对台风等极端天气条件下的波浪预测，对于近海工程、海岸保护、海上交通和海洋气象预报等领域具有重要价值。 关键词：海浪模型；SWAN模型；台风浪；风能输入；风场修正；拖曳力系数 这篇文章属于工程技术领域的学术论文，发表在2010年9月的《河海大学学报(自然科学版)》第38卷第5期，旨在提升SWAN模型在实际应用中的预测精度，尤其是在处理强风和台风时的波浪行为。通过这些改进，模型的预测能力得到增强，能够更好地服务于沿海地区的风险评估和安全规划。