上海黄浦江及沿海高分辨率非结构网格风暴潮数值模型研究

"上海黄浦江及沿海高分辨率非结构网格风暴潮数值模型" 这篇科研论文主要探讨了如何构建一个高分辨率的非结构网格风暴潮数值模型，以应对上海黄浦江、长江口以及沿海地区的风暴潮预测问题。该模型基于浅水方程，采用HLEC格式计算流体通量，旨在模拟风暴潮、天文潮和洪水等多种因素对潮汐水位的影响。 1. 非结构网格的优势：与传统的结构化网格相比，非结构网格更加灵活，可以适应复杂的海岸线和水道边界，从而提供更精确的模拟效果。这种网格由四边形和三角形混合构成，适用于大范围到小尺度河口的潮汐交互分析。 2. 模型构建：模型基于二维水动力学方程，利用有限体积法保证守恒性，确保在计算过程中能量和质量的准确保持。通过这种方式，模型可以处理不同尺度的水动力学问题，包括风暴潮、洪水和天文潮的相互作用。 3. 验证与应用：论文通过模拟2000年12号台风“派比安”和2005年9号台风“麦莎”期间的潮汐变化，验证了模型的准确性和适用性。结果显示，模型能有效分析风暴潮与天文潮叠加情况下的潮水位变化，满足风暴潮预报的需求。 4. 上海地区的特点：上海沿海及黄浦江水域地形复杂，受到洪水、天文潮等多重因素的影响。因此，建立这样一个高分辨率的模型对于提高风暴潮预测的准确性，减少灾害风险具有重要意义。 5. 研究背景与意义：随着全球气候变化，风暴潮事件的频率和强度都有所增加，对沿海地区的经济和人民生活造成威胁。因此，开展风暴潮数值预报研究，尤其是针对复杂地理环境的模型开发，对于防灾减灾具有实际价值。 这篇论文详细介绍了一个专为上海黄浦江和沿海地区设计的高分辨率非结构网格风暴潮数值模型，该模型通过实证研究证明了其在模拟和预测风暴潮中的效能，对于提升灾害预警能力具有积极的科学贡献。