正文 第12章 風暴潮的危害(9)(2 / 3)

當天另有一艘小型漁船在長海縣附近海域遇難沉沒,船上4人全部失蹤,直接經濟損失30萬元。10月11~12日浙江舟山市普陀永和海運有限公司貨船“順達2”號和上海運得船務有限公司貨船“華源勝18”遇到大風巨浪,分別在渤海中部和西部海域沉沒,“順達2”船29人、“華源勝18”船11人下落不明,直接經濟損失5000萬元。

2004年,台風“海棠”於7月17~20日在台灣省以東洋麵、東海和台灣海峽形成9米以上的台風浪。浙江南麂海洋站實測最大波高13.5米;國家海洋局東海18號海洋觀測浮標(27.5°N~122.53°E)實測最大波高10米;福建平潭海洋站實測最大波高5.8米,北礵海洋站實測最大波高5.2米。

2005年,台風“雲娜”於8月11~13日先後在東海、台灣海峽、南海、黃海形成5~12米台風浪。受台風浪襲擊,浙江省沿海台州市、溫州市、寧波市、舟山市等市、縣的漁業受到嚴重損失;福建省寧德、福州、莆田15個縣市和上海市的漁業、水利設施也受到嚴重損失。

2006年,超強台風“桑美”於8月8~10日在台灣省以東洋麵、東海和台灣海峽形成7~12米的台風浪。受“桑美”台風浪影響,在福建省沙埕港避風漁船遭到毀滅性的打擊,沉沒船隻多達952艘,損壞1139艘,死亡幾百人。

2006年,我國近海共發生55次因冷空氣與氣旋浪造成的海浪災害,死亡165人,直接經濟損失1.34億元。

海浪預報

海浪的經驗預報方法

簡單而實用的風浪預報方法是建立風速與波高的經驗關係,例如常用的波級表。但因風浪受製於風速、風時、風區和海區形態多因素的影響,簡單套用波級表作預報必將造成較大的波高預報誤差,為了提高預報準確率,可采用分海區、分風向建立風速和波高的統計關係。風-浪經驗關係一般沿用波高與風速呈冪律數學關係形式:

H-aVb

式中係數a和b由各海區海麵風與浪高的曆史觀測資料,通過統計回歸分析確定。但這種經驗關係當存在較大湧浪時準確性較差。

也有對不同天氣類型進行分類製作災害性海浪預報。一般分三類:一是冷空氣過程,二是氣旋過程,三是台風過程。對於每種類型的天氣過程,確定各自的預報指標或氣象要素與海浪經驗公式,並依此製作大浪預報和警報。

海浪數值模式預報方法海浪數值模擬和模式預報的發展,離不開關於海浪成長、消衰和傳播的海浪理論的發展。隨著對海浪各種物理過程和參數化形式認識的深入,海浪數值預報模式經曆了從第一代到第三代的發展過程。第一代海浪模式是1960~1970年發展起來的,它的物理基礎是譜能量平衡觀點,其後發現,其中的普適高頻平衡譜形式並不存在。第一代海浪模式還有其他一些基本的定量性的缺陷,例如過高地估計了風的能量輸入,低估了非線性傳輸的強度,它們幾乎都差了一個數量級。

1970年,廣泛的波浪成長試驗以及風輸入給波浪能量的直接觀測,導致了第二代海浪模式的發展,它從根本上改變了作為第一代預報模式基礎的譜能量平衡觀點,但由於受計算機條件的限製,第二代海浪模式采用簡化的參數化形式的非線性傳輸,其應用受到一定限製,在使用時需要給定高出峰值頻率的那部分高頻風浪譜的譜形。雖然從理論上可證實對於一般天氣尺度的風場將波譜調整為準通用譜形這一做法是可行的,但是第二代海浪模式不能很好地模擬快速變化風場中產生的風浪,例如,颶風、小尺度強氣旋或鋒麵,這些模式在處理風浪與湧浪傳輸時也遇到了一些基本的難題。海浪的數值模擬發展到20世紀末已達到比較成熟的階段。西歐一些國家自1985年起著手開始了第三代波浪數值預報的研究計劃,成立了一個WAM(WaveModellingGroup)小組。他們的目的是更全麵地考慮能量平衡方程中的各個項,以包括更多的物理過程,開發一個全球的波浪數值預報模式。第三代海浪模式的特征是直接計算波-波非線性相互作用,通過積分作用力(能量)平衡方程,並且不對譜形預加任何約束,其改進歸結為各源函數項的計算。第三代海浪模式的另一優點是能夠處理風速、風向的驟然變化,而較早的模式無此能力。

現在WAM已被國際上廣泛使用,許多國家將其作為業務化的運行模式發布區域或全球的海浪預報。但在近岸淺水區,由荷蘭科學家開發的SWAN(SimulatingWaveNearshore)模式具有較好的海浪模擬精度。美國NOAA/NCEP(國家海洋大氣管理的環境預報中心)環境模擬中心海洋模擬小組(OceanMod鄄elingBranch)1996年在Delft技術大學和美國航空航天局Goddard空間飛行中心分別開發的WAV-EWATCH和WAV-EWATCH域的基礎上,開發了一個全譜空間的第三代海浪數值模式WAV-EWATCH芋,該模型主要用於大尺度空間波浪傳播過程,在傳播過程中考慮了地形和海流空間變化導致的波浪折射作用、淺水變形作用和線性的波浪傳播運動等。2000年初,WAVEWATCH芋正式成為NECP的全球業務化預報模式。