§91狭长矩形浅水海域中定常风暴潮

第九章

风暴潮

（stormtide)程军海洋科学学院风力等级陆地地面物体征象相当风速Km/hm/s10树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏89～10224.5～28.411陆上少见，大树可被吹倒，一般建筑物遭到严重破坏103～11728.5～32.612陆上绝少，其摧毁力极大118～13332.7～36.9风暴潮：由强烈的大气扰动（强向岸风、强气压差）引起的海面异常升高现象。

引起海面高度变化的因素都有哪些？潮汐、海浪、风、气压、海流、海底地震2风暴潮示意图StormSurge+NormalTide=StormTide3沿海异常的水位升高会导致大量的人员死亡！Thegreatestpotentialforlossofliferelatedtoahurricaneisfromthestormsurge,whichhistoricallyhasclaimednineoftenvictims.In1970,aseveretropicalcyclonestruckthecoastofBangladeshandover300,000peopleweredrownedbythestormsurge.

4风暴潮对建筑物的破坏RichelieuApartmentsbeforeandafterHurricaneCamille.Asevenmetre

stormsurgedevastatedallinitspath(PassChristian,Mississippi,August1969)

5ErosionwhichoccurredduringSevereTropicalCycloneVancenearExmouth,1999.

风暴潮对海岸的侵蚀6风暴潮的破坏作用：死亡；建筑物的破坏；海岸的侵蚀；河口咸水的侵入。

7台风引起的风暴潮示意图两要素：强向岸风、强气压差8不同类型的大气扰动（风、气压差）所引起的风暴潮

1、热带风暴风暴潮（移动迅速）：水位变化急剧；2、温带气旋风暴潮（移速较慢）：水位变化持续，相对不急剧；3、寒潮风暴潮：水位变化持续，且不太剧烈。发生在不同类型海区的风暴潮，具有不同的动力学特征

1、封闭、半封闭海域的风暴潮

（水域尺度小于风场尺度）：

海域中的水体几乎整体响应大气扰动2、广阔海域的风暴潮

（水域尺度大于风场尺度）：

风暴潮具有前进波的形式

9§9.1狭长矩形浅水海域中的定常风暴潮风暴潮是由强烈大气扰动通过风应力和压强梯度力作用引起的海面异常升降高现象，其中风应力为其主要强迫力。作用在自由海面的风应力通过铅直湍流交换将动量传递到海洋内部。狭长矩形浅水海域，运动定常，运动方程中的非线性平流项及科氏力项可忽略。海水均质不可压缩，垂直方向运动一致。描述狭长矩形浅水海域中定常风暴潮的基本方程：相应的边界条件：海面：海底：

垂直积分后得到：10一、等深封闭海域中的定常风暴潮等深狭长矩形封闭海域，常深度为h，长度为L，海域两端的x坐标分别为0和L。风暴潮潮位公式：在等深封闭海域中

水位为线性分布，迎风岸的风暴潮潮位最高，背风岸风潮潮位最低；

风暴潮潮位于水深成反比，与风应力成正比。

11二、非等深封闭海域中的定常风暴潮水深是x的简单函数，坡度

很小，

。风暴潮潮位公式：在非等深封闭海域中

由于海底坡度的存在，风暴潮潮位的波面为曲线剖面，风暴潮潮位随x增长较快。

12三、等深半封闭海域中的定常风暴潮设狭长海域的封闭端位于x=L，而开端位于x=0并与外海相通。开端是深海，则风暴潮潮位公式：在等深半封闭海域中

在等深半封闭海域中，产生的风暴潮具有更大的危险性。

开端是有限深海，则风暴潮潮位公式：13关键点及思考题

关键点：（1）、海底坡度对风暴潮的影响。（2）、研究海域封闭与否对风暴潮的影响。