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本文在改进和完善台湾海峡双向嵌套网格风暴潮和天文潮耦合数值预报模式基础上,研究了台风过程对台湾海峡海水通量的影响和受台湾海峡强化的风暴潮与天文潮相互作用。
利用浮标观测和数值模拟研究了2005年8月27日至10月5日五次台风过程对台湾海峡海水通量的影响。数值模拟结果和浮标观测表明这五次台风过程对台湾海峡及其周边海域的影响导致台湾海峡出现强的南向流和南向通量事件,改变了台湾海峡瞬时北向通量的方向。台风引起的局地风和(或)沿海峡方向水位梯度是南向通量事件的主要驱动因子。数值模拟结果显示柯氏力对这种南向通量事件起着负作用,沿海峡方向动量梯度(与平流项有关)的作用很小,可以忽略不计。
1999年在台风Dan过程中福建北部沿海观测到由风暴潮与天文潮相互作用产生的明显的近潮周期振荡现象。数值实验表明非线性底摩擦对这种振荡起着主要作用,非线性平流项和浅水效应贡献很小。研究发现台湾海峡对其北部风暴潮与天文潮相互作用具有强化作用。基于有岛和无岛的简化理想地形的模拟结果显示由于台湾岛的存在,台湾海峡的管道效应使台湾海峡北部潮流强度明显增强,并使其潮流椭圆主轴趋于沿海峡方向分布,使风暴潮流也得到增强。沿海峡方向较强的潮流和风暴潮流有利于加强通过非线性底摩擦效应实现的风暴潮与天文潮相互作用,从而导致福建北部沿海风暴潮出现显著的近潮周期振荡。