1210號臺風“達維”風暴潮分析與數(shù)值模擬

韓雪 盛建明 羅鋒 劉秋興 彭模 梁曉紅

摘要 1210號臺風“達維”是1949年以后登陸我國長江以北地區(qū)最強的臺風，給江蘇、山東、遼寧等省份帶來了較大的損失。在此分析了“達維”臺風的過程和風暴增水情況，利用ADCIRC臺風風暴潮預報模式對此次過程進行了模擬，并分析了模擬效果。結果表明，臺風過程最大增水對應的時間不一定就是天文高潮；臺風風暴潮數(shù)值預報系統(tǒng)對1210號臺風“達維”的風暴潮過程的預報情況與觀測結果比較吻合，可見該臺風風暴潮數(shù)值預報系統(tǒng)對此類強度較強且登陸江蘇沿海的臺風過程的增水過程描述準確，對江蘇沿海臺風風暴潮的預報預警有非常重要的參考價值。

關鍵詞 “達維”；風暴潮；增水；數(shù)值模擬；ADCIRC模式

中圖分類號 S161.6 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）27-09448-04

Analysis and Numerical Simulation of the Storm Surge Caused by Typhoon No.1210 “Damrey”

HAN Xue¹， SHENG Jianming¹， LUO Feng¹et al

（Jiangsu Marline Environmental Monitoring Forecasting Center， Nanjing， Jiangsu 210036）

Abstract No.1210 typhoon “Damrey” is the strongest typhoon landing in north of Yangtze River after 1949， it has caused a big loss of Jiangsu， Shandong， Liaoning and other provinces. This paper attempts to analyze the process of the typhoon and the characteristics of storm surge based on the data from the marine stations of Jiangsu. Moreover， ADCIRC， the typhoon storm surge prediction model is used to simulate the surge values， and the results are evaluated. The results showed that the corresponding time of the largest water increasing during typhoon process is not necessarily the astronomical tide； the forecasting situation is similar with the observation results， indicating that the numerical prediction system can accurately describe water increasing process of the strong and landing in Jiangsu coastal area typhoon， which has an important reference value for forecasting typhoon storm surge in coastal area of Jiangsu Province.

Key words “Damrey”； Storm surge； Water increasing；Numerical simulation； ADCIRC mode

2012年第10號熱帶氣旋“達維”生成于關島東北方海面，7月27日發(fā)展為熱帶低壓，低壓中心位于24.8°N、148.6°E，向偏西方向移動進入東海，于28日18：00起增強為熱帶風暴并正式編號，中心位于26.0°N、146.7°E，中心附近最大風力8級（18 m/s），繼續(xù)向偏西方向移動，強度繼續(xù)加強。7月31日08：00增強為強熱帶風暴，8月2日08：00升格為臺風，2日21：30左右登陸江蘇省鹽城響水的陳家港鎮(zhèn)，登陸時中心氣壓975 hPa，中心風力12級，7級風半徑200 km，10級風半徑80 km。8月4日08：00，中央氣象臺將其降格為熱帶低壓，并在渤海減弱消散?！斑_維”是近15年來首次正面登陸江蘇境內的臺風，受此影響，江蘇省中北部沿岸海域出現(xiàn)了3～4 m的大浪到巨浪，江蘇輻射沙洲苦水洋浮標測得的最大波高為3.5 m（圖1）；連云港海域出現(xiàn)了約180 cm的風暴增水，平均風力達11級，瞬時風速達14級（圖2）。筆者分析了“達維”臺風的過程和風暴增水情況，利用ADCIRC臺風風暴潮預報模式對此次過程進行了模擬，并分析了模擬效果。

3 數(shù)值預報模式檢驗

針對江蘇沿海的水深地形現(xiàn)狀，采用了目前被國際上廣泛接受的水動力模型——ADCIRC模型模擬了此次臺風風暴潮過程，并與風暴潮實況進行了比較。

3.1 數(shù)值模式簡介

ADCIRC是由美國北卡羅來納大學的R.A. LUETTICH和美國圣母大學的 J.J. WESTERINK教授于1992年研制的基于有限元方法，可以應用于海洋、海岸、河口區(qū)域的水動力計算模型^[4-6]，該模式有二維和三維2種運行方式。該模式采用三角形網格，被美國工程兵部隊和美國海軍研究實驗室廣泛應用于各個軍港的潮汐、海流和風暴潮預報中。文中采用的是ADCIRC二維模型在球坐標系下通過基于垂直平均的原始連續(xù)方程和海水動量方程來求解自由表面起伏、二維流速等3個變量，即（ζ，u，v）。其中，在球坐標系下海水的連續(xù)方程為：

時間和強度與實況值較接近。

4 小結和討論

（1） 1210號臺風“達維”正面登陸江蘇沿海，使江蘇省遭受較大的經濟損失，但由于臺風冷空氣降水和臺風降水的疊加效應以及各種次生災害的影響，1210號臺風對遼寧等北方省份的影響大于對江蘇的影響。

（2） 臺風過程最大增水對應的時間不一定就是天文高潮，所以作風暴潮預報

時不能僅僅簡單地將預報的過程最大增水疊加到天文高潮位上，而應該結合預報臺風登陸的時間和該時刻的天文潮大小做科學研判。

（3） 臺風風暴潮數(shù)值預報系統(tǒng)對1210號臺風“達維”的風暴潮過程的預報情況與觀測結果比較吻合，可見該臺風風暴潮數(shù)值預報系統(tǒng)對此類強度較強且登陸江蘇沿海的臺風過程的增水過程描述準確，對江蘇沿海臺風風暴潮的預報預警有非常重要的參考價值，為江蘇的防災減災提供了重要的技術支持和保障。

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