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1、风暴潮对潮位预报的影响和修正风暴潮对潮位预报的影响和修正 作者：作者：邓巍邓巍 031171009 0311710091 1本文的核心思想和目的本文的核心思想和目的潮汐现象实质是一种长周期的波动现象潮汐现象实质是一种长周期的波动现象 由台风中心的低气压的抽吸效应和强风的由台风中心的低气压的抽吸效应和强风的风增水效应会产生风暴潮，这可视为一种风增水效应会产生风暴潮，这可视为一种随机的扰动随机的扰动 本文正是想通过一个具体的例子（龙王台本文正是想通过一个具体的例子（龙王台风），来讨论这个随机扰动对周期性的潮风），来讨论这个随机扰动对周期性的潮汐波动是否会产生显著的影响汐波动是否会产生显著的影响 2
2、龙王台风数据龙王台风数据登陆（漳州）时间：登陆（漳州）时间：20052005年年1010月月2 2日晚日晚2323：0000登陆地点：厦门海域（福建晋江围头，漳州）登陆地点：厦门海域（福建晋江围头，漳州）最大风速半径最大风速半径R R：取模型值：取模型值3636千米千米 台风外围气压：台风外围气压：10081008百帕百帕台风中心气压：台风中心气压：970970百帕百帕台风气压示度：台风气压示度：38 38 百帕百帕台风移速：台风移速：6 m/s6 m/s台风路径与海岸交角：台风路径与海岸交角：80 80 度度3. 估计风暴潮的时间变化曲线估计风暴潮的时间变化曲线较为简单的风暴潮时间变化曲线模
3、型为一较为简单的风暴潮时间变化曲线模型为一 个正态分布曲线个正态分布曲线 S(t) - S(t) - 随时间变化的风暴潮位值随时间变化的风暴潮位值 SS - SS - 风暴潮极大值风暴潮极大值 K - K - 风暴参数风暴参数 41.1.首先计算风暴潮极大值（SS）的大小和时间的大小通过诺模图法得到的大小通过诺模图法得到诺模图法诺模图法依据台风风暴潮数值模式依据台风风暴潮数值模式（）对假想台风进行计算，（）对假想台风进行计算，由模式输出结果建立的诺模图和表由模式输出结果建立的诺模图和表 。分为。分为三步，分别得到最大风暴潮预估值，三步，分别得到最大风暴潮预估值，台风运动订正因子，潮位站地形订正
4、因台风运动订正因子，潮位站地形订正因子子5第一步：得到风暴潮预估值 =38 =38百帕百帕 lR=36km R=36km 由第一张诺模图由第一张诺模图得到得到 =120cm =120cm 摘自摘自风暴潮预报技术王喜年风暴潮预报技术王喜年 6第二步：估计运动订正因子估计运动订正因子 l台风移速台风移速6m/s6m/sl与海岸线的夹与海岸线的夹 角为角为8080度度由第二张诺模图由第二张诺模图得到得到 为为0.950.95 摘自摘自风暴潮预报技术风暴潮预报技术王喜年王喜年 7第三步：潮位站地形订正因子由参考文献（风暴潮预报技术王喜年）由参考文献（风暴潮预报技术王喜年）中计算出的中计算出的2828个
5、验潮站地形订正因子个验潮站地形订正因子 的值的值得到厦门的得到厦门的 =1.00 =1.00 （计算时考虑了科氏参（计算时考虑了科氏参数随纬度的变化）数随纬度的变化）8综上：得最大风暴潮高度综上：得最大风暴潮高度SSSS =114cm=114cm91.2. 1.2. 最大风暴潮发生时间的估算最大风暴潮发生时间的估算风暴移向，移速与岸边最大风暴潮发生时间表（分钟）风暴移向，移速与岸边最大风暴潮发生时间表（分钟）移速交角度，取上表中最接近的一组值（，度）移速交角度，取上表中最接近的一组值（，度）得到修正时间为，表明：最大风暴潮发生在登陆时（得到修正时间为，表明：最大风暴潮发生在登陆时（1010月月
6、2 2日晚日晚2323点）点） ，没，没有提前或推后。有提前或推后。风暴路径风暴路径与海岸交与海岸交角角 风风 暴暴 移移 速速 （）（） 3 6 9 12度度 度度 度度 度度 度度 度度 101.3. 1.3. 参数的获得参数的获得此处值是通过比较日本伊势湾台风的风暴潮廓此处值是通过比较日本伊势湾台风的风暴潮廓 线取极值点和处的值估算出线取极值点和处的值估算出k=k=（一般情况下是通过实测资料拟合出曲线后再得到（一般情况下是通过实测资料拟合出曲线后再得到 k k值得台风风暴潮预报技术手册值得台风风暴潮预报技术手册 印印 达斯达斯P.K P.K 日日 宫畸正卫宫畸正卫 编著编著 ）111.4
7、1.4得到风暴潮廓线得到风暴潮廓线( (时间变化曲线时间变化曲线) ) 综合上文得到曲线方程为综合上文得到曲线方程为曲线图为：曲线图为：极值对应时间极值对应时间为日晚时为日晚时122. 2. 登陆前后天文潮汐的时间变化曲线登陆前后天文潮汐的时间变化曲线由厦门港口管由厦门港口管理局的天文潮理局的天文潮汐预报资料，汐预报资料，得到月得到月日时到日时到月日时月日时的间隔一小时的间隔一小时的天文潮汐值。的天文潮汐值。 13用正弦曲线拟合，用正弦曲线拟合，由上图周期，位相，振幅数据得到拟合函数为由上图周期，位相，振幅数据得到拟合函数为 14其中细线为拟合的正弦曲线，粗线为原始数据其中细线为拟合的正弦曲线
8、，粗线为原始数据 153. 3. 计算风暴潮与天文潮汐的叠加效应计算风暴潮与天文潮汐的叠加效应用风暴潮拟合函数用风暴潮拟合函数与潮汐数据叠加与潮汐数据叠加 16叠加前对比图叠加前对比图17叠加后的结果叠加后的结果潮位升高了潮位升高了近近 80 80 cm cm 增幅达增幅达40%40%最大值的发最大值的发生时间提前生时间提前一小时一小时高潮保持了高潮保持了一小时左右。一小时左右。 184. 假设改变风暴潮极值的发生时间（即改变台风登陆时间）进行分析 194.14.1假设风暴潮极值发生在天文潮汐低潮时假设风暴潮极值发生在天文潮汐低潮时叠加前叠加前20叠加后的结果叠加后的结果低潮明显低潮明显减弱减
9、弱214.24.2假设风暴潮极值发生在天文潮假设风暴潮极值发生在天文潮汐高潮和低潮之间汐高潮和低潮之间叠加前的位相配置图叠加前的位相配置图 22叠加后的结果叠加后的结果扰动处的扰动处的潮位发生潮位发生变化变化高潮提前高潮提前到来，到来，平潮持续平潮持续时间变长时间变长等现象等现象 235. 5. 误差分析误差分析 台风最大风速半径台风最大风速半径R R 和风暴参数和风暴参数K K由于资料由于资料和方法上的限制用了较为粗略的估计和近和方法上的限制用了较为粗略的估计和近似似 用正态分布曲线来模拟风暴潮是最简单的用正态分布曲线来模拟风暴潮是最简单的模型，实际上风暴潮不那么对称，特别是模型，实际上风暴
10、潮不那么对称，特别是在两端不能拟合。这个对于短期内接连的在两端不能拟合。这个对于短期内接连的相互叠加的风暴潮有较大的影响。相互叠加的风暴潮有较大的影响。 246. 6. 结论总结结论总结风暴潮与天文潮汐量级相同风暴潮与天文潮汐量级相同 ，台风过境，台风过境时对于潮位的预报必需考虑风暴潮与天文时对于潮位的预报必需考虑风暴潮与天文潮的叠加效应潮的叠加效应 。特别要注意天文潮汐得高潮与风暴潮极特别要注意天文潮汐得高潮与风暴潮极大值发生时间相近的情况大值发生时间相近的情况 ，如龙王台风引，如龙王台风引起起40%40%的增水的增水 ，使高潮时间提前一个小时，使高潮时间提前一个小时，并使高潮不退，持续了一
11、个小时左右。并使高潮不退，持续了一个小时左右。256. 6. 结论总结结论总结同样如果设想风暴潮与天文潮汐的不同同样如果设想风暴潮与天文潮汐的不同位相组合，还会发生低潮减弱，或较长时位相组合，还会发生低潮减弱，或较长时间的平潮，高潮提前到来等现象。间的平潮，高潮提前到来等现象。需要补充的工作：由于没有得到实测的需要补充的工作：由于没有得到实测的潮位资料做比较，无法得知文中的理论预潮位资料做比较，无法得知文中的理论预测值与实测潮位的吻合程度如何，这是需测值与实测潮位的吻合程度如何，这是需要进一步补充的。要进一步补充的。26衷心感谢衷心感谢王元老师对我的指导王元老师对我的指导刘凑华同学对我的帮助刘凑华同学对我的帮助27
