我国拥有漫长的海岸线和辽阔的海域,经常遭受不同程度的台风及其巨浪的袭击,黄东海海域是灾害性台风浪的频发海域,对该海域台风产生的波浪场的数值模拟、预报不仅在风-浪相互作用的物理机制研究方面具有科学价值,而且对海岸工程、远洋运输、海洋渔业、溢油模拟、海上搜救等也有着重要的现实意义。 本文运用数值模拟的方法,综合考虑了风-浪相互作用、非线性波-波相互作用、白浪耗散和底摩擦等物理机制,采用当前国际上先进的第三代海浪模式WAVEWATCH-Ⅲ(下简称WW3)对黄东海海域的海浪场进行数值模拟,并将模拟的有效波高结果与TOPEX/Poseidon(下简称T/P)卫星高度计的有效波高观测资料作对比分析;通过设计数值试验方案,研究了流场、水位等因素对海浪的影响;采用高分辨率网格对典型海域(本课题选取舟山群岛附近海域)的海浪场进行数值模拟,为舟山群岛海域的航运安全、海上搜救、溢油模拟、海岸工程等提供技术支持。 本文对三个典型的台风(9711号Winnie、0205号Rammasun和0414号Rananim)产生的海浪场进行了模拟,并将有效波高结果与T/P卫星高度计有效波高作对比分析。结果表明,当输入风场精度较高时,模式模拟的有效波高与高度计有效波高较为一致,两者之间的相关系数也甚为理想,但模拟的有效波高结果相对于高度计资料有系统偏小的趋势,其中以近岸海域较为明显;当风场精度较低时,模式虽然基本模拟了有效波高的分布,但模拟的有效波高结果与高度计资料存在较大误差,因此风场的精度对模拟的结果至关重要;从总体上看,WW3模式模拟的有效波高结果与T/P观测资料较为接近,能较为准确地模拟黄东海海域海浪场有效波高的分布,基本反映了台风过程中波高的成长趋势。 结合课题组其他成员的前期工作,本文选取Winnie台风为研究对象,研究流场和水位等因素对海浪的影响。结果显示,流场和水位对模拟的结果存在一定的影响,但改进较为有限;本文通过量化海洋状态(海流、水位等)对海浪的影响,为进一步开展海洋-大气-海浪耦合模式研究打下了坚实的基础。