黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析
黄渤海北部沿海大风时空变化特征

黄渤海北部沿海大风时空变化特征
吴曼丽 陈宇 王瀛 乔小 梁寒 陆井龙 李爽
( 沈阳中心气象台, 辽宁 沈阳 1 1 0 0 1 6 ) 摘 要: 基于 1 9 7 1 —2 0 0 8年黄渤海北部沿海 1 8个气象站风向、 风速历史资料和 N C E P再分析资料, 利用统计学、 小波分析 和天气学分型方法分析黄渤海北部辽宁沿海风场时空变化特征。结果表明: 黄渤海北部沿海大风呈减少趋势, 大风主要出现在 4月为最多, 1 1月次之。风向主要以偏北风和偏南风为主, 夏半年主要以南风为主, 冬半年盛行偏北风。海上大风的天气 春季, 学分型主要划分为冷锋后部型、 高压后部型、 台风型和气旋型, 其中气旋型包括江淮气旋型、 华北气旋型、 蒙古气旋型和东北低 压型; 冷锋后部型大风出现次数最多, 气旋型次之, 台风型最少。 关键词: 黄渤海; 沿海大风; 气候变化; 天气学分型
6级以上大风 8级以上大风 1 0级以上大风 2 5 8 2 2 3 2 0 2 2 1 7 2 1 1 4 1 9 7 2 1 8 3 2 1 7 1 4 1 6 4 3 1 3 0 4 1 3 0 3 1 1 4 3 9 5 0 8 1 4 5 4 8 4 7 4 4 2 1 2 7 1 2 0 0 1 3 7 1 1 6 1 3 2 8 8 6 2 8 0 5 8 3 4 3 6 6 8 3 4 5 4 6 3 9 2 0 2 5 2 2 0 1 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
图2 1 9 7 1 —2 0 0 8年黄渤海北部沿海 6级和 8级大风总站数逐年变化曲线 F i g . 2 A n n u a l v a r i a t i o no f t h en u mb e ro f s t a t i o n s w i t hs i xa n de i g h t l e v e l s g a l ef r o m1 9 7 1t o2 0 0 8a r o u n d t h en o r t h e r nc o a s t o f t h eY e l l o wS e aa n dt h eB o h a i S e a , C h i n a
渤海风暴潮的成因、特征及其防治

“海洋科学初探”课程论文渤海风暴潮的成因、特征及其防治措施大气科学2012级胡柔12010001061渤海风暴潮的成因、特征及其防治措施摘要渤海是中国的内海,三面环陆,在辽宁、河北、山东、天津三省一市之间,其地理位置十分重要。
而近年来,渤海地区风暴潮频发,其对经济社会的影响不容小觑。
因此,从研究渤海风暴潮的成因特征及其防治入手,让我们对风暴潮这一重要的海洋现象有更深刻的了解。
据调查,渤海地区风暴潮的成因大致可分为三种:冷空气(寒潮大风)、温带气旋和热带气旋。
而且渤海地区风暴潮发生的频率不确定,不过大多集中在夏秋季节。
一旦发生了强大的风暴潮,其生产生活造成的影响是无法想象的,因此建议从建立强大的防灾系统、修固海堤,做好预报工作和进行人员疏散三方面防治并减轻风暴潮造成的灾害程度。
关键字环渤海沿海地区风暴潮热带气旋防治措施一、风暴潮及其要素1.1风暴潮的概念风暴潮是发生在海洋沿岸的一种严重自然灾害,这种灾害主要是由海面风暴强迫力场作用下偏离于正常天文潮的异常升高或降低的现象。
这种异常的海面升高,亦称为“风暴增水”或“风暴海啸”、“气象海啸”;而海面的降低,又称为“风暴减水”或“负风暴潮”。
一般是在由台风、气旋、强寒潮等天气系统所伴随的持续时间较长的向岸的强风系统影响下局部海面非周期异常升高的一种较严重的自然灾害。
如若风暴潮与天文潮同位相叠加时,海面异常升高的现象更为严重,常出现多年不遇的最高潮位,会在短时间内造成重大的灾害。
1.2 风暴潮的形成条件形成严重风暴潮的条件有:1强烈而持久的向岸大风;2有利的岸带地形,如喇叭口状港湾和平缓的海滩;3天文潮配合。
1.3风暴潮的分类如果按照诱发风暴潮的大气扰动特征来分类,风暴潮可以分为由热带风暴所引起的热带风暴风暴潮和由温带气旋所引起的温带气旋风暴潮两大类,还有一种我国渤、黄海特有的风暴潮,是在春秋过渡季节,渤海和黄海是冷、暖气团交汇激烈的地域,由寒潮大风所激发。
渤海水域的航行环境

渤海水域的航行环境关键词:气温风降水湿度(1) 气温该海区气温除具有纬度差异外,又具有海陆之间的温差,变化比较和缓,由南向北和由西向东递减,每年平均气温8-10 度1月份平均气温为零下6-8度, 7月份平均为22-24 度,夏季整个海区海水温度均在28 0C以下,海面上的气温不高,只有海面上较长时间吹来陆风时,沿岸海面的气温才会升高到30-5 度。
冬季则由于强劲的冷空气的侵袭,气温可降到零下10-5 0度(2)风况渤海海区具有明显的季风特征,冬季风自10月盛行到来年3月,盛行期约6个月,主要是偏北风,其中又以西北风为主,风向稳定,风力较强;夏季风的盛行期为_5}-8月,7, 8月为夏季风的极盛时期。
风向偏南,以东南风为主,风向不很稳定,风力较弱,由于地理条件的原因,东南季风的特征不甚明显。
冬、夏季风期之间各有一个过渡期,由冬到夏的过渡期稍长,由夏到冬的转变则比较快。
渤海海区的风力是北部海域大于南部海域,远海大于沿岸,这是由气压梯度和海陆摩擦力的差异造成的。
从季节分布看,冬季风力最大,尤以1月为甚,月平均风力达_5 级,春季次之,夏季最小,秋季又逐渐增大。
从地理位置分布看,渤海海峡风力较大,而西部沿岸较小。
辽东湾平均风力全年以春季最大,但全年最大值出现在11月,月平均风力为4}-_5级;夏季较小,8月平均风力为3级。
渤海西岸平均风力以春季最大,尤以4月为甚,一般为3 }-4级,冬季次之,夏季8月最小,平均风力为3级。
长兴岛、渤海海峡平均风力以秋末和冬季最大,月平均风力一般为4}-_5级,春季次之,夏季最小,平均风力为2}-3级。
大风是该海区的主要灾害性天气之一。
8级以上大风口数年平均可达60天左右,6级风以上大风口数平均在100天左右。
从季节上看,四季都有出现,而以冬季强度最大,春季次数最多。
北向和南向大风较多,偏东大风有时出现。
冬季大风多而稳定,持续时间也长。
春季偏南和偏北大风相互交替出现,周期性明显,一般为6}8级,持续时间不长。
渤海湾的气候特点有哪些

渤海湾的气候特点有哪些渤海湾气候特点:渤海湾位于中国的东北地区,是一个浅海湾,其气候特点主要受到季风系统和海洋环境的影响。
下面将详细介绍渤海湾的气候特点。
1. 季风气候:渤海湾地区呈现明显的季风气候特点,即夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥。
夏季受到暖湿的东北季风的影响,气温较高,平均温度在20℃以上,最高可达到30℃左右。
而冬季则受到寒冷的西伯利亚高压的影响,气温较低,平均温度在0℃以下,最低可达到零下10℃。
2. 多雨季节:渤海湾地区的降水主要集中在夏季,占年降水量的大部分。
夏季受到季风的影响,暖湿的气流从海洋上空带来大量的水汽,形成了强降水的条件,使得渤海湾地区呈现出多雨的特点。
尤其是7月和8月,降水量最高,可达到每月200毫米以上。
3. 风向多变:渤海湾地区的风向多变,主要受到近海季风和地形因素的影响。
夏季,东北季风吹向陆地,使得沿海地区出现东北风,带来了相对凉爽和潮湿的气候;而冬季,西伯利亚高压控制着该地区,带来了寒冷且干燥的气候,风向则变为偏北,偏西方向。
4. 海洋调节作用:由于渤海湾地区的位置接近海洋,受到海洋调节作用的影响较为明显。
海洋具有较大的热容量,渤海湾地区的气温受到海洋热量的调节,使得温度的变化相对较小。
海洋也起到了增加降水量的作用,海洋上升气流会加强降水的形成。
5. 风速较大:渤海湾地区的风速较大,尤其是冬季。
冬季西伯利亚高压加强时,风速会增大,形成大风天气,对人们的生活和交通带来一定的影响。
同时,冬季渤海湾地区湾内的水汽会在风的作用下快速蒸发,形成海雾,对航运和能见度造成一定的影响。
总结:渤海湾地区的气候特点主要包括季风气候、多雨季节、风向多变、海洋调节作用和风速较大。
这些特点使得该地区呈现出夏季炎热潮湿、冬季寒冷干燥的典型季风气候,并且在气候条件下形成了特有的生态环境。
了解和研究渤海湾的气候特点,对于该地区的农业、渔业和航运等行业的发展具有重要的指导意义。
继续写:6. 潮汐影响:渤海湾是一个浅海湾,受到潮汐的明显影响。
黄河流域的水文特征

精心整理1.黄河流域的水文特征黄河流域东临海洋,西居内陆,气候、降水、蒸发、光热资源及无霜期等差异明显。
流域水文特征明显,上游降水历时长、强度小,形成的洪水径流峰小量大;中游降水历时短、强度大,形成的洪水径流峰高量小、陡涨陡落,为暴雨洪水,危害较大。
黄河地处中纬度,处于大气环流西风带。
影响气候的大气团主要是极地冷高压、青藏高压、副高,它们相互交绥,形成典型的大陆性季风气候。
流域内各区气候有明显差异,兰州以上属西藏高原季风区,其余地区为温带和副热带季风区。
上中游的大部和下游全部为半湿润带,上中游偏北的带。
等);%,12(强雨一般生在840天11.04万km2,降雨中心九治站总雨量313.2mm,仅有1天雨量达43.2mm,其余各天雨量均<25mm。
黄河中游降雨特点:强度大,历时短而频繁,雨区面积较上游小,但大于50mm的暴雨面积则较上游大。
河口镇~三门峡区间次暴雨历时一般<24小时,日暴雨(>50mm)面积一般在1~2万km2,大的可达6~7万km2,1977.8.1木多才当(陕蒙交界)9小时雨量达1400mm(调查)创世界记录,其50mm雨区范围达2.4万km2;渭泾北洛河中下游常出现一些连阴雨天气,降雨历时5~10天或更长,日降雨强度较小(100mm左右);三花区间暴雨频繁、强度大,点暴雨300~500mm/日以上,降雨历时一般2~3天,最大可达5~10天,暴雨区面积一般为2~3万km2,最大4万km2,如1982年7月底8月初的一场暴雨,历时5天,暴雨中心石蜗站7月29日最大24小时降雨量734.3mm,5日总雨量(7.29~8.2)在200mm以上的面积超过4.4万km2。
由于黄河面积大,各地暴雨天气条件不同,上中下游大暴雨和特大暴雨多不同时发生,同属中游的河口镇~三门峡区间和三花区间的大暴雨也不同时发生。
2.四川九寨沟的美景与水文的关系九寨沟位于四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县漳扎镇,是白水沟上游白河的支沟,以有九个108个年5月8特别?成为?厚持续进行;流域内植被发育?土壤中富含CO2及腐殖酸?岩石中还含有可产生酸类物资的有机质和含硫矿物?这给地下水提供了较丰富CO2来源?使地下水具有了较强侵蚀能力。
渤海湾中部波浪特征分析

渤海湾中部波浪特征分析祁祥礼;郑向阳;谌业良【摘要】文章利用渤海湾中部一测波站一年的波浪观测资料,分析该处波浪的特征,包括波高、波周期、波向的年统计特征,季节变化规律,不同级别的波浪出现频率等.研究发现此位置处出现较高波浪的频率较低,较大的波浪多出现于秋季和冬季,东北向波浪占据优势.文章还利用ECMWF全球风场数据分析了大浪与当地风的关系,发现在大浪期间波高与风速、波向与风向有较强的相关性,文章利用线性回归定量给出了不同风向下风速和有效波高的关系.【期刊名称】《水道港口》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】6页(P288-293)【关键词】渤海湾;波浪特征;季节变化;风-波浪相关性.【作者】祁祥礼;郑向阳;谌业良【作者单位】天津水运工程勘察设计院天津市水运工程测绘技术重点实验室,天津300456;中国科学院烟台海岸带研究所,烟台 264003;天津水运工程勘察设计院天津市水运工程测绘技术重点实验室,天津 300456【正文语种】中文【中图分类】TV143图1 波浪观测位置示意图Fig.1 Location of the wave observation station渤海湾位于渤海西部,是一个半封闭海湾,东西长约110 Km,南北长约90 Km,在东部与渤海中部海域相连。
渤海湾有丰富的油气资源,西岸是京津冀经济区,分布着大量的港口、工业区、能源部门。
波浪是近海水动力的主要过程,深入了解某一海区的波浪特征对于保护沿岸基础设施、降低海洋自然灾害有重要的作用。
多个海区的波浪观测资料被用于波浪特征分析,如大连海域[1]、台州海域[2]、以色列Ashdod港[3]等。
本文利用渤海中部一年的波浪观测数据,分析此处波浪特征和季节变化规律,同时探讨大浪期间风与波浪的关系。
1 数据来源2014年3月到2015年2月,在渤海中部(见图1)放置声学多普勒波浪剖面流速仪(俗称“浪龙”),观测一年的波浪数据,包括波高、波向和波周期,数据时间间隔为1 h。
黄骅附近海域潮汐波浪特征研究

最低潮位 -2.06 -1.75 -1.77 -1.55 -1.62 -1.72 -1.44 -1.75 -1.84 -2.22 -2.41 -2.18 -2.25 -2.41
分潮
H(cm)
g(°)
1
M2
2
S2
3
N2
4
K2
5
K1
6
O1
7
P1
8
Q1
9
M4
10
MS4
11
M6
12
Sa
13
Ssa
2.理论最低潮面
100.6
89
29.4
162
16.2
55
9.7
158
33.6
155
25.4
100
9.6
140
6.7
70
4.7
102
2.9
174
0.7
202
23.0
117
5.0
25
采用上述潮汐调和分析得到的 13 个主要分潮的调和常 数(见表 3),根据《水运工程测量规范》(JTJ203-2001) 的附录 F“理论最低潮面的计算”里的计算公式进行理论最 低潮面的计算,所得计算结果为:研究海域的理论最低潮面 在周年实测平均海平面下 246cm,在 1985 国家高程基准下 228cm。基面关系图如图 3。
收稿日期:2017-04-07 作者简介:成 晔(1984-),女,天津水运工程勘察设计院工程师。
第5期
成 晔等:黄骅附近海域潮汐波浪特征研究
141
汐调和分析,求出各个分潮的调和常数。由于各分潮对于实
际发生的潮汐贡献大小不同,所以根据其贡献率进行分潮优
黄渤海海域大气波导分布特征分析

黄渤海海域大气波导分布特征分析摘要:大气波导是边界层大气尤其是海洋边界层大气中经常出现的一种极端超折射的自然现象,它具有超长水平尺度特征和显著的天气背景,其特征量对当地气候,气海温差等要素的变化十分敏感,并且季节变化相当明显。
只要确定大气折射参数的垂直结构,就可确定大气波导特征参量。
关键字:黄渤海大气波导大气波导基本介绍大气折射主要可分为负折射、标准折射、超折射和陷获折射。
当大气中出现陷获折射时,就会出现大气波导现象。
大气折射的基本类型及其存在条件,影响大气环境中的电磁波传播特性的主要大气因子是大气折射率。
对频率在1~100 GHz 范围内的电磁波,大气折射率n或大气折射指数N(N单位)可表示为大气温度T(单位:K)、大气压力P(单位:hPa)和水汽压e(单位: hPa)的函数,其关系由下式给出 :(2)抬升波导若气象条件形成的陷获层存在于空中,而且波导底层也是高于地球表面,这种波导成为抬升波导。
高层大气存在大范围的强烈下沉运动,下沉增温减湿而造成的干热气层覆盖在下面相对湿且冷的海洋边界层上,常常在该海域上空形成悬空信风逆温,易于导致抬升波导形成。
在季风海域和海陆风环流盛行海域也会出现抬升波导。
抬升波导从几百米到几千米之间变化。
(3)蒸发波导从折射率方程可以看出,有湿度分布的变化而没有相应的温度变化也能产生陷获的折射梯度。
海洋表面的大气中水汽的含量是饱和的,表面以上几米高度的水汽含量则不是饱和的,因此,海洋表面往上存在水蒸气压力的递减,将使修正折射率M随高度递减,到达一定高度后水蒸气的分布使修正折射率降到最低点,而后修正折射率又随高度的增加而增加,由此原因形成的陷获折射梯度结构称为蒸发波导。
渤海海区渤海是一个深入中国大陆的浅海,其北、西、南三面被包围,仅东面有渤海海峡与黄海沟通相连。
渤海受东亚季风影响明显,存在着明显的东亚季风大气环流的特点,属于温带季风区。
冬季,盛行寒冷而干燥的西北季风,夏季盛行温暖而湿润的东南季风或西南季风。
渤海_黄海北部海浪特征分析

-36-狂风巨浪容易造成恶性海难,目前,全球海难事故中有60%~80%是由于大风和巨浪所造成。
本文以C C M P 风场驱动SWAN 模式,得到1988~2009年渤海-黄海北部的海浪场,深入研究该海域的海浪特征,对海洋水文保障、海洋能开发、海洋工程都具有重要意义。
1 资料简介及模拟方法CCMP 风场[1]来自NASA Earth Science E n t e r p r i s e ,结合了A D E O S -I I 、QuikSCAT 、SSM/I 、AMSR-E 几种资料,其时间分辨率为6小时,空间分辨率为0.25°×0.25°,时间范围从1987年7月至今,空间范围为78.375°S ~78.375°N ,0.125°E ~359.875°E 。
CCMP 风场具有时间序列长、时空分辨率高等优点,被国内外广泛运用[2-3]。
选取计算范围为37°N ~41°N ,117°E ~127°E ,模式分辨率取0.1°×0.1°,计算时间从1988年01月01日~2009年12月31日,积分步长取为900s ,每小时输出一次结果。
2 结果分析海浪特征分析通常包括[4-5]:波高波向的季节特征、波周期、极值波高、浪级频率、波向频率、波高长时间变化趋势等。
关于渤海-黄海北部的海浪特征分析,前人做了较多工作,主要是关于波高波向、浪级和波向频率、波高变化趋势等,本文将重点放在研究不多的波周期、极值波高等方面,而这些均是海洋水文保障、海洋能资源开发利用重点关注的对象。
2.1 波周期的季节特征波浪能的大小与波高的平方乘以波周期成正比,波周期的大小直接影响到波浪能资源的开发利用,本文分析了渤海-黄海北部的波周期分布特征,见图1。
由图1可见,渤海-黄海北部在近海的波周期小于离岸,渤海及渤海海峡的波周期小于黄海北部。
【高中地理】2021高中人教版地理知识点流水文特征总体分析

【高中地理】2021高中人教版地理知识点流水文特征总体分析学习地理不能只盲目做题,更多的是要从题目中掌握知识的漏点,巩固地理方面的知识点。
我们一起来看一下这篇2021高中人教版地理知识点流水文特征总体分析吧!分析要素:水位、流量、含沙量、结冰期、水能蕴藏量、汛期等1、流量(米3/秒)--------反映水资源的多少(1)流量的大小总流量:河流主要补给形式;流域面积的大小分段流量:上游来水;附近支流汇入情况;其他因素(2)流量的变化河流主要补给形式、季节变化、日变化2、水位(米)变化流量的大小----决定于河流的补给类型。
分布在润湿地区、以雨水补给为主的河流,水位变化由降水特点决定;分布在干旱地区、以冰川融水补给为主的河流,水位变化由气温变化决定 ;其他因素:人类活动3、汛期长短及出现的时间 (气候)4、有无结冰期影响因素:气温无结冰期,最冷月均温>0℃;有结冰期最冷月均温<0℃凌汛形成的条件有结冰期;低纬流向高纬;结冰和融冰时期。
凌汛产生的危害—冰坝抬高水位,浮冰冲击河岸导致洪涝灾害的发生。
5、水能蕴藏量河流落差大(解释为什么),水量大(解释为什么)水量大小取决于流域内降水量(大气环流、地形、洋流、海陆位置等);水系特点;流域面积;6、含沙量(克/米3)(1)河流总体含沙量大小:下垫面、地形、土质状况、植被状况人类活动(2)某一河段:流速、人类活动(水利工程)7、航运价值:流量、地形、经济发展水平等分析中国各区域河流的水文特征1、东北地区河流水文特征(黑龙江、松花江、嫩江、乌苏里江)水量丰富(流经湿润半湿润区)汛期较短(有春汛-季节性结雪融水、夏汛-温带季风气候,大气降水)含沙量少(森林茂密、地势起伏小)结冰期长(纬度高,位于寒温带、中温带) ,松花江、乌苏里江、黑龙江有凌汛现象水位变化较小:河流补给多样航运价值:季节性航运(夏季)水能资源贫乏(地势落差小)2、秦岭—淮河以北-辽河、海河、黄河水量较小:流经半湿润和半干旱地区水位变化大:补给主要是7、8月的降水汛期较短,季节变较大:降水季节短含沙量大:河流上、中游植被少,且流经疏松土质的地区,水土流失严重结冰期较短:冬季较短航运价值低:中、上游地势起伏大,下游地势平坦,但泥沙淤积严重,加之水量小水能资源:中上游落差大的地方水能资源相对丰富,形成梯级开发3、秦-淮以南地区河流水文特征水量丰富:流经降水丰富的湿润地区(雨季长,流域面积广)水位变化小:降水的季节长汛期较长,季节变较小:降水多,且季节长含沙量小:植被保护较好结冰期无:冬季气温在0℃以上航运价值高:下游地区(地势平坦、水量大)水能资源丰富:中上游水能资源较为丰富(水量大、落差大) 4、西南地区河流水文特征水量丰富:流经降水丰富的湿润地区水位变化小:降水的季节长汛期较长,季节变较小:降水多,且季节长含沙量小:植被保护较好感谢您的阅读,祝您生活愉快。
黄渤海海洋水文气象环境极值分布特征研究

黄渤海海洋水文气象环境极值分布特征研究作者:汪宁来源:《环球人文地理·评论版》2014年第09期摘要:黄渤海是我国北方重要海区,北起辽东湾,南至长江口,南北跨越 6 0 0多海里,是我国重要的海洋区域。
它的地理位置十分重要,素有京津门户之称,担负着保卫华北地区的重任。
加强海洋水文气象环境极值分布的特征研究,对于开发海洋资源、维护海洋权益、提高部队战斗力、保护海上航运安全以及整个渤海经济圈具有重要意义。
本文将对黄渤海的海洋环境进行分析,并对风速年极值和浪高年极值以及流速极值的情况进行研究。
关键词:黄渤海;水文气象;极值;分布特征引言:海洋大气环境,特别是海风、海浪和海流,对于海洋军事战略的部署和航海条件有着重要的影响。
较好的掌握海洋大气环境极值的分布特征,便能够充分利用海洋优势。
寒潮,台风,气旋等对海风,海浪以及海流的影响最为重要,通过气象实例的分析,以及数据的计算,可以很好的对黄渤海海洋环境水文气象的极值分布进行研究。
一、黄渤海海洋的具体情况1、渤海的位置、面积、水温属于渤海范围的分别包括辽东湾和渤海湾以及莱州湾和中部海区,占据我国海域面积的1.63%,实际海域面积为77000Km2,具体位于辽东半岛南和山东半岛北的连线往西,在北纬37°07′~41°0′,东经117°35′~121°10′。
渤海位于北方,水温跟随北方大陆气候变化,在2月份左右水温在0度左右,严寒时候,秦皇岛和葫芦岛除外,沿海岸边都会冰冻,严冬过后,3月初融冰时,水温在11度左右,会常有出现很多的流冰,8月份时的水温到达21度。
渤海海域的大部分海水含有大陆河川流进来的淡水,所以含盐量是中国近海最低。
渤海海水的含盐度为30psu(Practical salinity unit)。
2、黄海的位置、面积、水温根据黄海的地理特征海洋学家将黄海分为北黄海和南黄海,黄海的具体位置位于山东半岛和苏北平原中间,东临朝鲜半岛,北临辽东半岛,黄海海域面积为40万平方公里,黄海的最深海域位于东南部,最深海域海深为140米。
渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究的开题报告

渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究的开题报告一、选题背景与意义:渤海是我国北方重要的海洋经济区,发展海洋经济是我国的战略发展方向。
渤海的气氛环境复杂多变,海浪是影响渤海海洋工程和海洋运输安全的共性问题。
因此,对渤海海浪的数值模拟和涌浪对风浪影响的研究有重要意义。
渤海海浪的数值模拟是理解渤海海浪特征和演变规律的前提。
另外,涌浪作为一种重要的海浪形式,在海洋工程和海洋运输中也有着重要的影响。
对涌浪对风浪的影响进行研究,对深入理解涌浪的形成机理和发展规律具有重要意义。
本课题的研究,将是渤海海浪数值模拟和涌浪对风浪影响研究的探索实践,有助于提高我国海洋科技创新水平,为渤海海洋经济的健康发展提供科学基础和技术支撑。
二、研究内容和方法:(一)研究内容:1.渤海海浪特征和演变规律的数值模拟;2.涌浪对风浪的影响机理的探究;3.涌浪对渤海海浪特征和演变规律的影响分析。
(二)研究方法:1.基于WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式对渤海海浪特征和演变规律进行数值模拟;2.通过数值计算和理论分析,探究涌浪对风浪的影响机理;3.将渤海海浪数值模拟结果与涌浪对风浪的影响机理相结合,分析涌浪对渤海海浪特征和演变规律的影响。
三、研究计划:(一)研究内容及进度安排:第1-2年:1.完成渤海海浪的数值模拟及特征和演变规律分析;2.完成涌浪对风浪的影响机理的探究。
第3年:1.将渤海海浪数值模拟结果与涌浪对风浪的影响机理相结合,并分析涌浪对渤海海浪特征和演变规律的影响;2.总结研究成果,完成论文撰写并答辩。
(二)研究经费及人员安排:经费预算:60万(包括设备购置、差旅、实验室耗材等)人员安排:1名博士研究生+1名指导教师四、预期成果和研究意义:预期成果:1.得出渤海海浪的数值模拟结果及涌浪对风浪的影响机理;2.分析涌浪对渤海海浪特征和演变规律的影响;3.完成一篇博士论文。
研究意义:1.填补渤海海浪数值模拟和涌浪对风浪影响的研究空白;2.提高理解渤海海浪特征和演变规律的水平;3.提升我国海洋科技创新能力;4.为渤海海洋经济的发展提供科学依据和技术支持。
辽东半岛渤海海岸中段水文地质特征分析

辽东半岛渤海海岸中段水文地质特征分析辽东半岛是中国东北地区的一个重要半岛,位于辽宁省的最东端,东临渤海,南界渤海海峡,是中国东部地质结构的一个重要组成部分。
辽东半岛渤海海岸中段,水文地质特征复杂多样,受河流冲积和海浪侵蚀的影响,形成了独特的地质景观和水文特征。
本文将从水文地质特征的角度对辽东半岛渤海海岸中段进行分析,探讨其特点及对当地生态环境的影响,为地质环境保护和资源开发利用提供参考。
一、地理位置及地质构造辽东半岛渤海海岸中段地区地处中国东北地区,东临渤海,紧邻渤海海峡,地处中国地壳稳定区块的交界处,是典型的海陆交错地带。
地质构造上主要是造山运动和板块构造的产物,岩石主要为花岗岩、片麻岩、麻粒岩和页岩等。
此地区地处青藏高原东缘、华北平原西部、东北低地南部和辽河平原北部的结合部位,地形复杂多样,极易受到气候和地质构造的影响。
二、水文地质特征分析1. 河流冲积辽东半岛渤海海岸中段地区地势平坦,多河流注入渤海,形成了大片的河流冲积平原。
这些冲积平原地势低洼,土壤肥沃,适宜农业生产,但也容易发生涝灾。
冲积平原的地下水位较高,地下水资源丰富,对当地的生态环境和农业生产起到了积极的作用。
2. 海浪侵蚀辽东半岛渤海海岸中段地区地处渤海边缘,受到海浪侵蚀的影响较大。
海浪侵蚀造就了辽东半岛独特的海岸地貌,如鸭绿江口的三角洲地貌、大连湾的海蚀洞地貌等。
海浪侵蚀对当地的旅游业发展和海洋资源开发具有重要的影响,同时也带来了海岸线退缩和土地沙化的问题。
3. 地下水资源辽东半岛渤海海岸中段地区地下水资源丰富,主要分布在冲积平原和沿海地区。
地下水主要来自河流入渤海后的渗漏和地下岩层裂隙中的淡水。
地下水资源的开发利用对当地的农业生产、城市供水以及工业生产都有着重要的意义,但也需要妥善管理和保护,避免地下水过度开采导致地表塌陷和生态环境退化。
4. 海洋环境辽东半岛渤海海岸中段地区的海岸线长,海域宽阔,海岸地貌多样,海域生态系统丰富多样。
中国各海区特点

中国各海区特点根据地形和水文特征,通常将中国海划分为五大海区,即渤海、黄海、东海、南海以及台湾以东太平洋海区,其中前四个海区的总面积约为473万平方公里。
它们之间,渤海与黄海的分界线是出辽东半岛南端老铁山角经庙日群日至山东半岛北端篷莱角;黄海与东海之间以长江口北角至济州岛西南角的连线来分界;而东海与南海之间分界线经福建东山岛南端沿台湾浅潍南侧至台湾南端的鹅銮鼻。
台湾以东海区则是指琉球群岛以南,巴士海峡以东太平洋水域。
●渤海渤海基本上为陆地所环绕,是一个近封闭的浅海,其面积约为7.8万平方公里,平均深度为比18米,渤海周围有三个主要海湾即辽东湾、渤海湾祁莱州湾,渤海全部位于大陆架上,海底地势自三个海湾向中央盆地和渤海海峡微微倾斜,坡度平缓,平均坡度为0°0′28″。
这与黄河、海河、辽河等带来的大量泥沙的堆积有关。
渤海以渤海海峡与黄海相通,渤海海水主要通过其岛间诸水道流人黄海,而北部的老铁山水道则是黄海海水进入渤海的主要通道。
●黄海黄海西面和北面与我国大陆相接,东邻朝鲜半岛,西北与渤海相沟通,南与东海相连,东南面至济州海峡两侧,并经朝鲜海峡与日本海沟通,为一半封闭的浅海,黄海的面积约为38万平方公里。
整个海域位于大陆架上,深度较小,平均为44米,海底地势自西、北、东三面向中央及东南方向倾斜,平均坡度为0 °1′21″。
山东半岛深入黄海之中,其顶端成山角与朝鲜半岛长山串之间最为狭窄,自然地将黄海分为南、北两部分,北部平均水深38米,南部为46米。
最深处在济州岛北面,深140米,黄海的海湾,西有海州湾、胶州湾,东有的朝鲜湾、汀华湾等。
●东海东海西面为我国大陆,北与黄海相连,东北面以济州岛经五岛列岛至长崎半岛南端连线为界,并经对马海峡与日本海相通,东面与太平洋之间隔以日本的九州岛,琉球群岛和我国的台湾岛,南面通过台湾海峡与南海相通,为一较开阔的浅海东海的面积约为77万平方公里。
东海海底地形比较复杂,大致从我的台湾岛东北角到日本九州岛西北面的五岛列岛呈一向东突出的弧形连线。
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黄渤海风、浪、流等海洋水文要素特征分析摘要:随着我国海洋建设的快速发展,深入了解海洋水文环境特征,为海洋工程等提供保障已迫在眉睫。
本文根据日常保障经验,结合相关理论,利用QN(QuikSCAT/ NCEP)混合风场、模拟海浪数据等资料,对黄渤海海域的海洋水文特征进行分析,主要分析了该海域的海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST(海表温度——Sea Surface Temperature)的特征,可为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。
关键词:黄渤海;海表风场;海浪场;潮汐潮流;海雾;盐度;SSTAnalysis of Sea Surface Wind Speed, Wave and Current in the Bohai Sea and Yellow SeaAbstract: With the rapid development of China&acute;s marine construction, in-depth understanding of hydrologic environment characteristics of marine, provide security is imminent for Ocean Engineering. In this study, the ocean environmentin the Bohai Sea and Yellow Sea such as sea surface wind field, wave field, Tidal current, fog, salinity, Sea Surface Temperature were analyzed, which can provide guidance to Disaster prevention and mitigation, navigation, marine security, ocean engineering, ocean energy development and utilization ofresources.Keywords: Bohai Sea and Yellow Sea; sea surface wind field; wave field; Tidal current; fog; salinity; Sea Surface Temperature1 引言海洋是人类最大的资源宝库,又是未来高技术局部战争的主要战场,既关系到国家安全战略,又关系到国家和民族的长远利益[1-5],“谁能控制海洋,谁就能控制世界”[6]。
海洋防卫力量,海洋资源,海洋环境,海洋空间,海洋开发和管理能力,是综合国力的重要组成部分。
近海和二岛链海域对我国在航海、渔业、军事、矿物勘探、海洋工程等诸多领域具有非常重要的意义。
开发利用海洋,必须充分了解海洋水文环境特征,做到“开发利用海洋,评价和规划先行”[7-13],方可有效避免盲目开发。
海洋水文环境对军事的影响主要表现在:对舰船自身船体及操纵的影响、登陆作战、导弹击水概率、舰炮射击精度、布设鱼水雷、舰载机的起降、反潜、海上搜救、非战斗减员(人员晕动病)、潜艇航行安全、隐蔽、潜坐、通信、补给等诸多方面[14-22],海军尤其关注海表风场、海浪场、潮汐潮流、海雾、盐度、SST(海表温度——Sea Surface Temperature)等要素。
本文根据日常保障经验,结合相关理论,对黄渤海的海洋水文特征进行分析,为防灾减灾、航海、海洋水文保障、海洋工程、海洋能资源开发利用提供科学依据。
2 黄渤海地理特征渤海(Bohai Sea):位于大连西边,是一个近封闭的内海,海域面积7.7万km2,平均水深18m,最大水深85m,小于30m的范围占总面积的95%,海底平坦,多为泥沙和软泥质,地势呈由三湾向渤海海峡倾斜的态势。
渤海背靠我国心脏地区,是京津的门户,在国防上有极重要的意义。
渤海海峡(Bohai Strait):辽东半岛老铁山和山东半岛蓬莱角之间,南北相距57n mile,其间南北纵列40多个大小岛屿,在岛屿之间形成了8条宽窄不等的水道。
这些水道经过潮流长期的反复来回冲刷,被切割的又陡又深,海峡中间经常是狂风劲吹、白浪滔天。
庙岛群岛散布于海峡之中,把渤海海峡分成八个主要水道。
各水道的宽度和深度都不一,但总的来讲,北面的宽而深,南面的窄而浅。
渤海海峡北面的老铁山水道,是外海水进入渤海的主要通道;而南面的水道是渤海水流出渤海的主要通道。
由于渤海海峡的地形复杂,这里的水文气象状况也很复杂。
黄海(Yellow Sea):东依朝鲜半岛,北靠辽东半岛,西连渤海和山东,苏北海岸,南面以长江口与济洲岛南端的联线与东海为界,黄海后方为京津、华北、东北等重要政治经济区,海域面积38万km2,平均水深44m(北黄海平均深38 m,南黄海平均深46 m),由东南向北逐渐变浅,近岸水深多在60米以内,唯南黄海中央及东南水深在80米以上,最大深度位于济州岛北侧深140米。
黄渤海深浅不一、海底地形复杂,海洋水文保障难度较大。
3 海洋水文特征3.1 海表风场、海浪场特征利用1999年8月至2009年7月的QN混合风场,统计了黄渤海的海表风场特征。
QN(QuikSCAT/ NCEP)混合风场是对卫星散射计(QuikSCAT)观测数据和美国国家环境预报中心(NCEP)分析数据进行时空混合分析的结果,其空间范围为:88°S~88°N,0°E~360°E,时间范围从1999年8月至2009年7月,其空间分辨率为0.5°×0.5°,时间分辨率为6小时。
QN风场具有很高的精度和时空分辨率,常被用作模拟天气过程的驱动场。
经验证表明,Zheng等模拟的中国海海浪数据具有较高精度,本文利用Zheng等模拟的海浪场数据,统计了黄渤海的海浪场特征。
风向、波向:春季,黄渤海温带气旋活动频繁,风向不稳定,风浪浪向分布散乱,渤海及黄海北部海域偏南向浪增加很快,偏南向浪总频率逐渐大于偏北向浪总频率。
黄海中、南部海域仍有较多的偏北向的风浪,北向风浪频率为15%-20%。
夏季,受来自太平洋东南季风的影响。
渤海由于地形影响,东南季风不太明显。
渤海北部海域以南一西南向浪为主,频率最大达26%,偏南向浪(东南至西南,下同)的总频率为35%--50%。
渤海南部海域以东南一南向浪为主,频率为25%,偏南向浪的总频率为35%-40%。
黄海受来自太平洋东南季风的影响明显,以南一东南向浪为主,南一东南向浪频率最大达30%-35%,黄海偏南向浪的总频率为40%-55%。
秋季,同春季一样,渤海和黄海浪向分散,渤海及黄海北部仍以偏南向浪为主,频率在16%-25%之间,渤海海峡、黄海北部已开始转向为北向浪为主,频率较小,在15%-20%之间,黄海中、南部海域已开始转向为北向浪为主,频率在20% -- 30%之间。
冬季,渤海以北向浪为主,北向浪的频率为25%,渤海北部海域东北向浪为次,渤海南部海域西北向浪为次,频率均为16%。
渤海偏北向浪(东北至西北,下同)的总频率为45%。
黄海以北向浪为主,频率为30%,黄海北部海域以西北浪为次,黄海中、南部海域以北北东向浪为次,频率均为20%~25%。
黄海偏北向浪的总频率为55%。
中国海海浪波高波向的季节特征请见图1a-图1e。
有效波高(SWH——Significant Wave Height)、海表风速:渤海和黄海月平均波高变化在0.5--2.0m之间,基本特点是冬季高,秋季次之,春、夏季最小。
渤海冬季月平均波高最大为 1.5m,夏季月平均波高最小为1.0m。
黄海北部冬季月平均波高最大为1.5m,夏季月平均波高最小为0.5m。
黄海中部冬季月平均波高最大为1.8m,夏季月平均波高最小为1.0m。
黄海南部冬季月平均波高最大为2.0m,夏季月平均波高最小为l.0m。
海表风速的分布特征与有效波高分布特征较为相似。
波周期:渤海和黄海月平均周期变化于2.3-7.0s之间。
基本特点:黄海南部月平均周期大于渤海和黄海北部月平均周期。
渤海冬季月平均周期最大为3.8s,夏季月平均周期最小为2.5s。
黄海北部冬季月平均周期最大为5.4s,夏季月平均周期最小为2.3s。
黄海中部冬季月平均周期最大为4.9s,夏季月平均周期最小为2.9s。
黄海南部冬季月平均周期最大为7.0s,夏季月平均周期最小为3.3s。
为了便于观察,波高以背景色表示,波向均取矢量箭头,波高单位:mFig.1 China Sea wave field in spring (a) and autumn (b), significant wave height unit: m3.3 海雾我国沿岸海域的海雾,总的趋势是北多南少。
年平均有雾日数:黄海和东海较多,渤海和南海一般较少。
辽东半岛东部、山东半岛的成山头至青岛、长江口至福建北茭和琼州海峡一带为多雾区,其中成山角年均雾日为83天,最多一年达96天,最长连续雾日有长达27天的记录,有“雾窟”之称。
黄渤海的海雾又以平流雾出现频率最高,辐射雾次之,其次是蒸发雾,冬、春季和夏初,沿岸多海雾,尤以7月最多。
3.4 潮汐潮流潮汐:黄渤海的潮汐主要是太平洋的潮波传入所产生的,在受到各海区的地转和地形的影响下,产生各自的潮波系统。
渤海,只有秦皇岛和黄河口附近为正规全日潮,其外围环状区域为不正规全日潮,此外的大部分海区均为不正规半日潮。
潮差大多为2-3m,渤海海峡区平均为2m左右。
沿岸平均潮差以秦皇岛附近最小,不到2m。
最大在辽东湾顶,营口达5.4m,其次在渤海湾顶,塘沽达5.1m。
黄海,除成山头以东、海州湾和济州岛附近为不正规半日潮外,大部分海区均为正规半日潮。
潮差一般是海区中部小而近岸大,东岸一般又比西岸大。
朝鲜半岛的西侧,潮差一般为4~8m,最大在仁川附近,可达11 m,是世界有名的大潮差区。
中国大陆沿岸潮差一般为2~4m,成山头附近最小,还不到2m。
然而西岸也有潮差较大之处,例如掠港至小洋口一带,平均可达3.9m以上。
潮流:潮流的大小与潮差成正比,黄渤海除个别地方外,都是半日潮流和不正规半日潮流,渤海潮流的流速一般约1-2节,葫芦岛、秦皇岛及登州头附近为2.5-3节,渤海海峡老铁山水道近岸最大潮流流速可达6.3节。
黄海潮流多为回转式,海区中央流速小,约l节,近岸大,而东岸又比西岸更大。
我国沿岸在2节左右,个别地区达3节,最大流速出现在成山头附近,可达3-4节。
为了便于观察,流速以背景色表示,流向均取矢量箭头,流速单位:m/sFig.4 Current in the China Sea in April, unit: m/s3.5 盐度、SST中国海表层海水盐度主要受大陆径流、外海流入的高盐海水的影响,其次是蒸发、降水量等的影响,渤海年平均盐度值约为30,黄海约为31;渤海海域SST的年平均值约为12℃,黄海约16℃。