孟加拉湾不同路径下热带气旋生浪特性研究

2021-08-24 07:08周正洁徐福敏
水道港口 2021年3期
关键词:波高风浪气旋

周正洁,徐福敏*

(1.河海大学 海岸灾害及防护教育部重点实验室, 南京 210098; 2. 河海大学 港口海岸与近海工程学院, 南京 210098)

孟加拉湾位于印度洋北部,是世界最大的海湾,海域辽阔水深较大,沿岸分布众多港口,是海上贸易的重要海区。同时,孟加拉湾也是全球八个易发生热带气旋的地区之一[1],在1975~2008年间,孟加拉湾海域生成的热带气旋数量占据北印度洋总数的74%[2]。由热带气旋引起的灾害性海浪给沿岸港口城市带来重大损失,也给海岸防护和近岸工程的建设带来较大困难,因此,认识热带气旋的活动规律以及气旋影响下海表面海浪的分布特征就显得尤为重要。

现阶段,一些学者针对孟加拉湾的风况浪况以及气旋路径和热带气旋下的海浪分布特征展开了大量研究。林志强等[3]利用聚类分析方法将发生在1972~2011年共131个孟加拉湾热带风暴的移动路径分为西行类、北行类和西北行类;袁俊鹏等[4]由1981~2010年JTWC的北印度洋气旋路径资料统计分析发现孟加拉湾生成的热带气旋以西行路径为主;梁梅等[5]统计了1990~2018年北印度洋发生的热带气旋活动,并对阿拉伯海和孟加拉湾的气旋分布和气旋强度进行了对比分析,结果表明强度等级越高的气旋越容易在孟加拉湾中东部形成;Mohapatra等[6-7]统计分析了1901~2010年北印度洋热带气旋在不同季风时期的生成频率,发现后季风期是气旋最活跃的阶段;徐亚男等[8]通过ECMWF再分析数据对孟加拉湾波浪场和海面风场的特征以及海湾的3个代表性港口的风速风向进、浪向浪高进行了统计分析;洪新[9]就热带气旋下的海浪分布特征和影响海浪分布的因素进行了深入探究,发现气旋的移动速度、最大风速半径、风场非对称性和移动过程中的转向均对有效波高场的空间非对称分布有重要影响;段旭等[10]利用统计数据得到了孟加拉湾热带气旋的时空分布和活动规律,发现气旋强度等级和气旋登陆地直接存在强相关性;郑崇伟等[11]针对孟加拉湾发生的一次热带气旋进行了数值模拟,发现气旋Thane引起的大风大浪分布存在差异性。综上可见,以往研究多是体现在气象层面或者是单个气旋活动层面,缺乏对多个气旋活动引起的海浪分布特性的横向比较和精细化的数值模型,关注不同路径气旋下的海浪分布特性和传播机制的研究还屈指可数。除此之外,也缺乏将风浪和涌浪的影响效果分开讨论的科学手段,限制了海浪灾害及来源机理的精确预报。本文基于WAVEWATCH Ⅲ模型建立了印度洋至孟加拉湾的三重嵌套模型,并利用其风涌浪分离功能深入探究不同路径类型的气旋活动期间,孟加拉湾风、混合浪及分离后的风浪、涌浪场的分布特征,并讨论各类路径对不同区域监测点的影响情况,为近岸工程的防灾工作提供参考。

1 海浪数值模型

1.1 WAVEWATCH Ⅲ模型

以波数方向谱的随机相位作用谱密度平衡方程为控制方程,WAVEWATCH Ⅲ模型[12]综合考虑了海浪在生成、发展及传播过程中的能量交换和耗散以及空间变化而导致的海浪折射、绕射等浅水变形作用,在风浪的预报及后报[13-14]等领域获得了广泛的应用,是目前国际上公认的较为成熟的第三代海浪模型之一。本文采用的是WAVEWATCH Ⅲ模型(v5.16)在球面坐标系下的控制方程,以适应大尺度范围的数值模拟,控制方程可写成如下形式

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式中:N为波作用密度谱;t为时间;λ和φ分别代表经度和纬度;Uλ和Uφ分别代表平均流速在经度和纬度方向的分量;cg为波群速度;R为地球半径;σ为相对圆频率;S为模型的源汇项。

1.2 模型设置

世界气象组织(WMO)和印度气象局对气旋强度等级进行了划分[17],热带气旋按中心附近地面最大风速中心划分为低气压(17~27 kt, Depression; D)、深气压(28~33 kt, Deep Depression; DD)、气旋风暴(34~47 kt, Cyclonic Storm; CS)、强烈气旋风暴(48~63 kt, Severe Cyclonic Storm; SCS)、特强气旋风暴(64~89 kt, Very Severe Cyclonic Storm; VSCS)、极强气旋风暴(90~119 kt, Extremely Severe Cyclonic Storm; ESCS)和超级气旋风暴(≥120 kt, Super Cyclonic Storm;Super CS)七个等级。

2006年,CBA推行职业俱乐部准入制,山东黄金集团取代金斯顿直接入主,正式获得山东男篮所有权。山东黄金男篮俱乐部,也就此成为了黄金集团的一个二级公司。当时,山东黄金集团的领导王建华、时民,对男篮也是器重有加,常常到现场为球队加油打气。政策指引加上资本支持,山东男篮在进入联赛十年后,进入了最为“职业”的时代。

商务部官网讯 国际货币基金组织驻乌代表约斯特·留恩科曼在介绍欧洲经济前景和乌克兰宏观经济趋势时表示,由于乌克兰腐败程度高,国内生产总值增长率每年下降近2%。若没有腐败,经济增长率可能达到每年5%。早前,欧盟在公布的乌克兰执行联系国协定年度报告中指出,乌克兰反腐败力度较小,政府应加快司法改革进程,在处理高层腐败案件上取得进展。

2 模型验证

本文根据印度洋国家海洋信息服务中心(Earth System Science Organization-Indian National Center for Ocean Information Service)提供的4个浮标测站的资料,将测点处的有效波高实测值和模型模拟值进行对比验证,浮标信息见表1。

表1 浮标测站信息表Tab.1 List of buoy information

图8~图10为气旋Sidr由生成到消散过程的三个典型时刻的风场、浪场矢量图。气旋Sidr于2007年11月10日在孟加拉湾海域安达曼群岛偏西340 km的海面上生成,于12日0时加强为强烈热带气旋风暴,此刻气旋中心偏左侧出现台风眼,风向为逆时针偏转。气旋附近海域海浪波高较大,远离气旋中心海域的波浪波高较小,整个海域的混合浪波高最大可达2.68 m。浪向由南至北呈现差异性分布,15°N以南至气旋行进方向正前方盛行东向和东北向浪,气旋行进后方的孟加拉湾南部海域盛行南向和偏南向浪。气旋中心附近的海域,风浪特征明显,孟加拉湾其他海域的风浪较小,且风浪向和混合浪向偏离较大,10°N以南区域盛行西向风浪,同时孟加拉湾海域整体上存在0.5~1.0 m波高的南向涌浪。

24日6时,气旋04B发展到最强劲时刻,气旋行进路径左侧出现明显台风眼,近中心最大风速达到105 knots,且以该强度持续作用了12 h,引起了7.704 m的巨浪。气旋中心不存在波高低值区,尽管气旋中心风速较低,但从涌浪场观察可见台风眼所在位置存在明显涌浪成分。受副热带高压影响,气旋路径右侧半圆的风速大于左侧,故风浪波高呈不对称辐射状外扩递减。5°N以南孟加拉湾和阿拉伯海交接处出现小范围的低值西向风浪。气旋中心右侧风浪成分占优,同时该区域风浪北传过程受近岸地形影响,在气旋行径路径左前方形成东南向涌浪高值区,且在印度近岸地区产生局部反向。

表2 WW3模拟有效波高和浮标观测值对比Tab.2 Error statistics for the contrast between WW3 stimulated significant wave height and buoy measurements

2-a AD062-b AD09

2-c BD112-d BD14图2 浮标观测与WAVEWATCH Ⅲ模拟有效波高对比图(11月10日0时至30日0时)Fig.2 Comparison of WAVEWATCH Ⅲ stimulated significant wave height with buoy observation value

3 孟加拉湾海域气旋特征

3.1 孟加拉湾气旋强度特点

本研究采用的地形水深数据来源于ETOPO数据集中分辨率最高的ETOPO1数据集(https://maps.ngdc.noaa.gov/viewers/wcs-client/),以CCMP交叉校正多平台海洋表面V2.0风场(Cross-Calibrated Multi-Platform Ocean Surface Wind Velocity)(下文简称为CCMP风场)作为模型的驱动风场(http://data.remss.com/ccmp/v02.0/)。为保证传递到孟加拉湾海域的海浪能量没有损失,本研究建立了印度洋到孟加拉湾海域的三重嵌套模型,三层模拟区域的范围分别是:最外层D1(30°E~140°E、60°S~30°N)、中间层D2(40°E~110°E、10°S~30°N)、最内层D3(75°E~100°E、0°~25°N),空间分辨率分别是20′×20′、6′×6′和2′×2′。三层嵌套的水深地形图区域见图1(叉点为浮标位置)。

根据JTWC(美国联合气旋警告中心)提供的气旋资料,对1979~2018年发生在孟加拉湾的气旋统计发现,40 a以来发生在孟加拉湾的热带气旋共计146个,且该期间无低气压和深气压生成,以特强气旋风暴、极强气旋风暴和超级气旋风暴为主,占全部热带气旋的73.97%,11月、10月为热带气旋的高峰形成期,2月基本没有气旋生成,这一发现和Gray[18]对1948~1967年孟加拉湾风暴活动特征的统计分析结果较为一致。由图3可观察得到,孟加拉湾海域的气旋主要形成于中部和西南部,于印度半岛东南部和孟加拉国南部一带登陆消散,极强气旋风暴发生频率最高,特强气旋风暴和超级气旋风暴次之,气旋风暴和强烈气旋风暴发生频率较低。

显然,F(z)在Rm+n+p上连续。于是,∀z(t0Rm+n+p,存在τ>0,使得(9)在区间[t0,τ)上,有连续解z(t)[35]。下证F(z)在Rm+n+p上Lipschitz连续。

3-a 所有强度气旋风暴3-b 气旋风暴3-c 强烈气旋风暴

3-d 特强气旋风暴3-e 极强气旋风暴3-f 超级气旋风暴图3 孟加拉湾1979~2018年不同强度气旋路径示意图Fig.3 Schematic diagram of the tracks of cyclones by different intensities in the Bay of Bengal from 1979 to 2018

3.2 孟加拉湾气旋路径分类

本项目机动车道边缘路缘石高程设计路面20cm,在有下沉式绿化带的路段,站石按15~20m间距开口。当降雨量较小时,雨水可直接排入下沉式绿化带,利于绿化带内植被的生长,当降雨量较大时,雨水可排入雨水管道系统。

本文综合了前人的研究成果以及本文研究的重点,将发生在孟加拉湾的热带气旋归纳为以下三类:(1)转向型路径:此类气旋的特点是气旋在行径过程中方向折弯变化,且新的行进方向与原方向近似呈90°,此类路径归为转向型;(2)北上型路径:北上型路径是指气旋的移动轨迹一路朝北,在经度方向不发生较大偏离,此类路径归为北上型;(3)西北向型路径:是指气旋从生成到消散整个活动轨迹近似朝着西北向移动,一般在印度半岛登陆,此类路径为西北向型。综合考虑气旋的强度和对孟加拉湾不同港口造成的影响程度,本文选择了三类气旋路径的典型个例(图4),依次是1995年、2007年和2013年的11月生成的转向型气旋04B(ESCS)、北上型气旋Sidr(Super CS)和西北向型气旋Helen(VSCS),并分别对气旋活动进行印度洋至孟加拉湾的三级嵌套的数值模拟。

4-a 1995年气旋04B4-b 2007年气旋Sidr4-c 2013年气旋Helen图4 三种典型气旋路径示意图Fig.4 Three typical cyclone tracks of 04B,Sidr and Helen

4 孟加拉湾风、浪场分布特征

4.1 转向型气旋04B

图5~图7为气旋04B由生成到消散过程的三个典型时刻的风场、浪场矢量图。气旋04B最初于1995年11月18日在苏门答腊北部形成一低压区,经过风力的持续发展于22日12时升级为气旋风暴,此刻气旋中心风向呈逆时针偏转,最大风速超过12 m/s,气旋中心右侧以东南向浪为主,混合浪有效波高最大可达2.5 m,气旋中心右侧的风浪明显占优且和混合浪向保持一致,整个孟加拉湾都存在较小的南向涌浪,说明南印度洋的涌浪最远可以传播到北印度洋,甚至是斯里兰卡、孟加拉国、缅甸等沿岸国家,这一现象和郑崇伟等[21]对印度洋涌浪的传播特性研究相一致。

5-a 风场5-b 混合浪场5-c 风浪场5-d 涌浪场图5 气旋04B 11月22日12时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.5 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 12:00 on Nov.22

6-a 风场6-b 混合浪场6-c 风浪场6-d 涌浪场图6 气旋04B 11月24日06时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.6 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 6:00 on Nov.24

综上所述,大力开发应用新能源,可有效缓解能源短缺现状,文中主要对适应新能源发展的电力规划要点进行了详细探究。为了提升电力规划水平,应该充分利用自然资源,创造更加丰富的电力资源,满足人们日常工作和生活需要。

25日12时,气旋在孟加拉国东南部登陆。孟加拉湾混合浪波高自北向南呈梯度式递减,浪高大值区集中在缅甸近岸地区,浪向呈区域性变化。10°N以南海域以西南向浪占优,波高分布约为1.5 m,靠近缅甸西南部的海域浪向发生偏转,以西向和西北向浪为主,浪高呈现SW—NE向梯级式递增,接近缅甸近岸区域波高达到最大;整个孟加拉湾风浪逐渐减弱,除缅甸近岸小部分区域仍有部分风浪成分外,其余区域均为涌浪,涌浪除靠近缅甸沿岸存在小范围高值区以外,其余区域的涌浪浪高普遍较小,受到沿岸地形的影响,涌浪遇到近岸障碍物发生局部反向传播,在90°E以东海域盛行偏北向涌浪,在90°E以西海域盛行偏南向涌浪。

底摩擦系数取0.006 7,采用DIA方法[15]计算非线性项,风能输入和耗散源项选用Ardhuin等[16]建议的参数方案(ST4)。初始频率取0.0411 8 ,共32个频段,方向分辨率为10°。

7-a 风场7-b 混合浪场7-c 风浪场7-d 涌浪场图7 气旋04B 11月25日12时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.7 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 12:00 on Nov.25

4.2 北上型气旋Sidr

取2013年11月10日0时至30日0时作为有效波高的验证时段,计算对应的相关系数Cor、偏差Bias和均方根误差RMSE(表2和图2)等误差参数,可以发现:(1)4个浮标实测的有效波高和模拟值相关系数均在0.80以上,说明WAVEWATCH Ⅲ模型在该海域有较好的适用性;(2)BD11浮标南部存在小岛掩护,海浪的传播可能受到阻碍以致海浪损耗相对较大,从而模拟得到该处的有效波高的相关系数偏低,均方根误差和偏差偏高;(3)除AD09浮标的偏差为正值外,其他浮标的偏差均为负值,说明这三处模拟的有效波高偏小,有可能是浮标受到地形干扰而导致高频波传递到浮标时受阻,使得实际输出的波高比真实条件下的波高略小;(4)AD06和AD09浮标位于阿拉伯海东部,验证时段内浮标的有效波高变化幅度较小,也侧面印证了孟加拉湾发生的气旋活动引起的海浪波动,不易对阿拉伯海的海浪分布产生较大影响。

8-a 风场8-b 混合浪场8-c 风浪场8-d 涌浪场图8 气旋Sidr 11月12日00时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.8 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.12

气旋继续向北移动直至15日0时发展到最强盛阶段,气旋中心附近最大风速可达140 knots,台风眼表现明显,大风区集中分布在孟加拉国、缅甸沿岸一带,混合浪最大波高可达到3.5 m,混合浪在气旋中心附近出现逆时针偏转,路径右侧的海浪保持南向传播,路径左侧的海浪由于风力作用,浪向发生反转形成北向和东北向海浪,气旋中心形成左右侧不对称的混合浪大值区和风浪大值区,右侧半圆受到副热带高压影响,右半圆的混合浪波高和风浪波高都强于左半圆,除气旋中心附近存在风浪势力外,孟加拉湾其他区域海浪均为涌浪势力,涌浪浪向和混合浪浪向大体一致,但最大涌浪波高约2.2 m,集中分布在孟加拉湾西部海域。

9-a 风场9-b 混合浪场 9-c 风浪场9-d 涌浪场图9 气旋Sidr 11月15日00时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.9 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.15

16日0时,气旋一路北上至孟加拉国登陆,孟加拉湾海域附近存在小范围风速大值区,路径左侧盛行北风,右侧盛行西风及西南风。靠近海湾东北部区域一带存在波高大值区,有效波高最大可达2.75m,5°N以南海域自西向东分别充斥南向和西南向浪,5°N以北海域自西向东分北充斥北向和西北向浪,同时缅甸沿海一带存在小范围风浪大值区,除此以外整个海湾大范围存在涌浪成分,涌浪的最大有效波高出现的位置较风浪最大有效波高位置向孟加拉国西移,这可能与风浪的西向传播有关。

以往学者对孟加拉湾的气旋风暴进行过不同标准的分类,王友恒、王素贤[19-20]利用1973~1986年的孟加拉湾热带风暴资料,将热带风暴分为转向型、西北型、偏北型和向东型四大类,并指出风暴路径与生成源地和季节相关;段旭等[10]将1971~2010年发生在孟加拉湾的110个热带气旋风暴按照登陆位置的方向划分为W、NW、NE和E共四类路径方向。

10-a 风场10-b 混合浪场 10-c 风浪场10-d 涌浪场图10 气旋Sidr 11月16日00时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.10 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.16

4.3 西北向型气旋Helen

图11~图13为气旋Helen由生成到消散过程的三个典型时刻的风场浪场矢量图。西北向型气旋Helen于2013年11月18日在孟加拉湾中部形成,一路向印度半岛行进。18日06时,气旋中心附近最大风速达到12.86 m/s,印度半岛东南侧存在小范围风速大值区,风向分布不均。气旋路径正右前方出现混合浪高值区,受气旋中心风力影响,气旋路径右侧的南向海浪出现逆时针偏转,转为东向浪向印度半岛东南部传播,除气旋行进方向正前方存在小范围的东北向风浪外,海湾其他区域都以涌浪为主导,但涌浪波高普通较小,皆为南向传播。

时光渐渐消逝,他走进了连绵的山谷,或者说是沼地,这些地方的野物比较多。一群驯鹿走了过去,大约有二十多头,都呆在可望而不可即的来复枪的射程以内。他心里有一种发狂似的、想追赶它们的念头,而且相信自己一定能追上去捉住它们。一只黑狐狸朝他走了过来,嘴里叼着一只松鸡。这个人喊了一声。这是一种可怕的喊声,那只狐狸吓跑了,可是没有丢下松鸡。

11-a 风场11-b 混合浪场11-c 风浪场11-d 涌浪场图11 气旋Sidr 11月18日06时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.11 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 6:00 on Nov.18

20日18时,气旋等级逐渐加强到最大,此刻气旋中心附近最大风速达到36 m/s,气旋附近风向发生逆时针偏转,台风眼表现突出,气旋中心一路向西北向移动。气旋中心右侧东南向浪有所增强,混合浪最大波高可达2.6 m,气旋行进方向左侧的海浪方向发生偏转。气旋中心前方存在小范围风浪高值区,印度及斯里兰卡沿岸海域易受东北向和北向风浪的侵袭。整个孟加拉湾的涌浪分布较为均匀,但是涌浪波高较小。

12-a 风场12-b 混合浪场12-c 风浪场12-d 涌浪场图12 气旋Helen 11月20日18时风场、混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.12 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 18:00 on Nov.20

23日0时,气旋Helen在印度半岛东南部登陆,此刻孟加拉湾北部盛行北风,印度半岛钦奈港附近盛行东风,风速普遍较小。整个孟加拉湾海域海浪为南向浪,混合浪最大为2.2 m,海域的风浪势力范围集中分布在印度半岛东南侧及缅甸西南侧,该小范围的风浪可能是由于随之发生的05号气旋的活动所造成的,整个孟加拉湾海域的涌浪成分相较于气旋Sidr和气旋04B登陆时所占的比例降低不少,但涌浪方向总体上为南北向分布。

13-a 风场13-b 混合浪场13-c 风浪场13-d 涌浪场图13 气旋Helen11月23日0时混合浪场、风浪场和涌浪场图Fig.13 Field of mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.23

5 孟加拉湾监测点处有效波高变化

为研究三种典型路径下的气旋在孟加拉湾不同方位海域引起的海浪变化规律,以孟加拉湾南、西、北和东四个方向为依据,分别选取Q1、BD11、Q2和Q3点作为数值模型监测点,且4个监测点具有近似的水深条件(图14)。

图14 监测点位置示意图Fig.14 Position schematic of control points

基于监测点所处位置的不同,探究不同路径下的气旋活动对监测点处海浪波况的影响,各个监测点的经纬度坐标以及水深见表3。不同路径气旋活动过程阶段,几个监测点在有效波高的初始变化阶段、峰值阶段、平稳阶段表现各异,具体情况体现在以下方面。

表3 监测点经纬度坐标及水深表Tab.3 Position and mean water depth of control points

5.1 转向型气旋04B

由图15可见,气旋04B发生初期,Q1做出的反应最迅速,且该点的波浪变化幅度最大,而其余3个监测点的波浪变化幅度很小,基本趋于平稳状态;气旋发展阶段,4个监测点的有效波高达到峰值的时刻较为接近,Q1、BD11和Q3三个监测点均在气旋生成144 h后达到峰值,而Q2点稍稍滞后,大约在气旋生成168 h后达到波高峰值7.704 m,且Q2点的波高峰值远超过其他三处监测点的最大峰值;气旋削弱阶段,4个监测点处的有效波高值均按照不同速率有所下降,Q2点有效波高减小速率最快,Q3点波高下降的速率最慢,且降幅最小,仅比峰值时刻的波高减小0.298 m。

图15 气旋04B活动过程监测点处有效波高随时间的变化曲线Fig.15 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone 04 B

5.2 北上型气旋Sidr

由图16可见,气旋形成初期,Q1和BD11的有效波高出现小幅降低,而Q2和Q3的有效波高呈现小幅增大,但无论是降幅还是增幅均不超过0.5 m,说明气旋生成2 d内对4个监测点处的有效波高影响不大;气旋发展阶段,Q1最早达到波高峰值,随后BD11和Q3在气旋生成132 h后达到波高峰值,且波高峰值较为接近,而Q2达到波高峰值的时间较BD11和Q3滞后了24 h,但该点的有效波高峰值3.231 m却远超过了其他三点处的最大峰值;总体来说,气旋整个生命周期除了Q1点的波高波动不明显外,其余三点均经历了波高的较大波动,最后回落到气旋生成之前的有效波高。

图16 气旋Sidr活动过程监测点处有效波高随时间的变化曲线Fig.16 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone Sidr

5.3 西北向型气旋Helen

由图17可见,气旋Helen生成初期,Q1、Q2和Q3三处监测点的有效波高均有小幅提升,但BD11的有效波高基本不变,随之出现较快速率增长;气旋发展阶段,Q1和Q3点的有效波高呈缓幅下降趋势,且降幅不超过0.5 m,而BD11和Q2点处的有效波高随时间呈现频繁波动,其中BD11点的波动幅度高于Q2点,总体呈现先升后降的变化趋势;总体而言,Q1的有效波高在气旋形成后约48 h达到峰值,而BD11的有效波高首次达到峰值的时间较Q1滞后12 h,且BD11的有效波高达到最大峰值2.48 m大约经历了96 h,并远高于其他三处监测点的有效波高峰值。

图17 气旋Helen活动过程监测点处有效波高随时间的变化曲线Fig.17 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone Helen

6 结论

本文借助WAVEWATCH Ⅲ模型模拟了孟加拉湾发生于11月的三次气旋活动,旨在探究三种典型路径气旋活动下的风、浪的分布情况及监测点有效波高随时间的变化规律,得出以下结论:

多景观带是由肖圈干渠延伸出来的三条沿河绿化景观带,一条水上游乐景观带、一条生活休闲景观带、一条工业生活景观带。肖圈干渠是经过南皮的主要的东西向的河流,是城市水景主要干路。从肖圈干渠延伸出三条主要的支路,一是水上公园:所经途径主要有城西的水上公园;一是生活休闲,经过的主要是居住生活区,沿河两边有很多的休闲绿化公园,是人流汇集的一条生活绿带;一是工业水渠,主要流经工业园区,在承担工业排水的同时担任少部分的生活公园的功能。城市外围的绿化带起到防护和隔离噪音的功能。

(1)转向型气旋04B活动期间,孟加拉湾南部海域最早受到影响但持续时间不长,混合浪有效波高分布在0.5~1.5 m;而海湾东北侧在风浪、涌浪联合作用下受到影响程度最大,监测点Q2的混合浪有效波高可达7.704 m,但随后陡降至约3 m,故孟加拉湾东北侧海域是转向型气旋的重点受灾区,防灾工作的布控需依赖于极强气旋风暴04B的移动路径和变化速率。

(2)北上型气旋Sidr活动期间,因地形影响,斯里兰卡以西几乎不受气旋引起的海浪波动,而位于孟加拉西部沿海和东北部海域受气旋活动影响较大,混合浪有效波高在监测点Q2处最大可达3.231 m;超级气旋风暴Sidr气旋最强时刻和混合浪有效波高达到峰值时刻存在15 h的错峰期,海湾东北部区域和东部区域附近易受到风浪冲击,故防灾工作的重心可放在孟加拉湾北部及东北部海域。

(3)西北向气旋Helen活动期间,海浪最为强烈的区域为孟加拉湾西部及东部港口城市,混合浪有效波高最大可达2.6 m;除监测点Q1在整个气旋活动期间波动较小外,其余三处监测点的有效波高波动较大,且达到波峰时刻较气旋生成时刻分别滞后48 h、60 h和96 h,特强气旋风暴Helen可引起西部沿岸一带产生2.48 m的大浪,故对这一带的灾害性海浪防护需要覆盖整个气旋活动周期。

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氨还原剂喷枪中保护气旋流喷射作用的研究
不怕风浪的小船
East Side Story
基于外海环境预报的近岸岛礁桥址区波高ANN推算模型
北太平洋上一个爆发性气旋族的结构分析❋
热带气旋集合预报技术的应用情况简介