渤海湾风浪预报数值模式的研究

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1、第35卷第1期哈尔滨工程大学学报VoI_35No．12014年1月JournalofHarbinEngineeringUniversityJan．2014渤海湾风浪预报数值模式的研究李大鸣，潘番，罗浩，解以扬(1．天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津300072；2．天津市气象科学研究所，天津300074)摘要：为提高渤海海域海浪数值预报工作的精度，从风浪模式的角度，借助SWAN模型的物理过程，针对风输入项中线性系数的改进进行了论证。与荣城站观测结果对比表明，默认线性系数0．0015较为合理。结合Komen、Janssen和West-h

2、uysen3种不同风指数增长表达式和对应的白浪破碎表达式，设计和研究不同组合方案下，风浪模式在渤海湾海数值模拟中的适用性。3个方案模拟的波浪特征值与实测值进行比较，结果显示，有效波高值与实测值变化趋势相同，模拟平均周期均偏小，且Westhuysen方案模拟效果最好。在计算结果统计分析中，模拟结果与实测值的相关系数相差不大，模拟效果较理想。关键词：渤海湾；风浪模式；预报数值模式；SWAN模型；WRF模式；风能输入；白浪耗散doi：10．3969／j．issn．1006-7043．201301045网络出版地址：http：／／www．cnki．net

3、／kcms／detail／23．1390．U．20131112．1005．014．html中图分类号：P722．4；P731．33文献标志码：A文章编号：1006·7043(2014)O1—013209AstudyofthenumericalforecastmodelofwindwavesinBohaiBayLIDarning，PANFan，LUOHao，XIEYiyang(1．StateKeyLaboratoryofI-IydraulieEngineeringSimulationandSafety，TianjinUniversity，Tianj

4、in300072，China；2．TianjinInstituteofMeteorologicalSciences，Tianjin300074，China)Abstract：InordertoenhancetheaccuracyofthenumericalpredictionofwavesinBohaiBay，theimprovementoflinearcoefficientsforthewindinputiSdemonstratedwiththeaidofthephysicalprocessesoftheSWANmode1．fromtheper

5、spectiveofwavepatterns．Ithasbeenshownthat0．0015iSamorereasonabledefaultofthelinearc0ef_ficientincontrasttotheobservationsoftheRongchengbuoy．CombinedwiththethreewindexponentialexpressionsofKomen，JanssenandWesthuysenandthecorrespondingwhitecappingdissipationexpressions，theappli

6、cabilityofthewavemodeforthenumericalsimulationofwavesinBohaiBaywasdesignedandresearchedwithdifferentport—f0li0schemes．Consequently．thecharacteristicvaluesandmeasuredvaluesofthethreeschemeswerecomparedandtheresultsshowedthattheeffectivewaveheighthasthesamechangetrendwiththemea

7、suredones．Bothofthemhaveasmalleraveragecycleduringthesimulation．Furthermore，Westhuysenhasbeenfoundtobethebestonea—mongthethreeschemes．Withthestatisticalanalysisofthecalculationresults．ithasbeenfoundthatthereiSlittledifferencebetweenthecorelationcoeficientswiththesimulatedandm

8、easuredvalues，SOthesimulationresultsaresatisfactory．Keywords：Bohaiba