RU
|
EN

Гидродинамическое моделирование и прогноз штормовых нагонов на побережье и акватории Охотского моря

Метод прогноза штормовых нагонов на устьевом взморье Амурского лимана и Сахалинского залива

Автор метода и ответственный исполнитель – с.н.с. ОГМИП, к.г.н. Ю. В. Любицкий

Метод применяется для краткосрочного (с заблаговременностью 48 часов) прогноза изменений уровня моря во время штормовых нагонов в устьевой области Амура и в Сахалинском заливе. Метод включает прогноз других опасных явлений, возникающих в данном районе во время штормовых нагонов: волнения моря в Амурском лимане и южной части Сахалинского залива; взлома припая в Амурском лимане; выхода воды на лед на устьевом участке Амура при сплошном ледоставе [2–4].

Методология расчета. Метод прогноза базируется на двумерной нелинейной нестационарной численной гидродинамической модели для расчета уровня моря, построенной в рамках теории мелкой воды [1], в которой в качестве вынуждающих факторов используются характеристики приземного атмосферного давления и ветра, сток Амура и фоновые уровни прилегающих акваторий Охотского и Японского морей [2–3]. Приливная составляющая суммарного уровня моря вычисляется по гармоническим постоянным одиннадцати основных волн прилива.


Компоненты напряжения ветра на поверхности моря и придонного трения рассчитываются с помощью общепринятых квадратичных соотношений. Численная аппроксимация уравнений ( 1 ) – ( 3 ) выполнена по явной схеме, в основе которой лежит HN-метод Ганзена. На твердых границах сеточной области применяется условие непротекания; на жидких границах – сочетание условий гидростатического изменения уровня моря по “закону обратного барометра”, излучения – выхода свободной прогрессивной волны из области расчета, постоянства фонового уровня моря во времени.

Оперативная технология реализована в Вычислительном центре Дальневосточного УГМС. Метод работает в автоматическом режиме. Прогноз составляется два раза в сутки – в сроки 00 и 12 часов ВСВ. Технологическая линия метода включает усвоение продукции гидродинамической модели прогноза полей метеорологических элементов для Дальневосточного региона; оценку типа ледовой обстановки в Амурском лимане и в Сахалинском заливе и характеристик гидрологических параметров (стока Амура, интенсивности ледовых явлений на устьевом участке реки) на основе оперативной информации, поступающей по каналам связи с гидрометеорологической сети; расчет приливной составляющей уровня моря [4].

Образцы прогностической продукции. После завершения расчетов в текстовый файл выводится автоматически составленное сообщение о результатах прогноза в форме, готовой для передачи в обслуживаемые организации. Сообщение включает информацию о характеристиках ожидаемого суммарного уровня моря, возможности и времени превышения им критических отметок в береговых пунктах, данные об интенсивности штормового нагона, сведения о высоте ветрового волнения, возможности взлома припая в Амурском лимане и выходе воды на лед на устьевом участке Амура при сплошном ледоставе.

Пример информационного сообщения:

ИHФOPMAЦИOHHOE COOБЩEHИE(ВСЕМИРН. СКООРД. BPEMЯ)

B CAXAЛИHCKOМ ЗАЛИВЕ И АМУРСКОM ЛИMAHE

BOЗMOЖHO BOЗHИKHOBEHИE ЗНАЧИТЕЛЬНОГО ШTOPMOBOГO HAГOHA.

MAKCИМAЛЬHЫE УРОВНИ MOPЯ (ВОДЫ) HAД HУЛЯMИ ПOCTOB:

O.БАЙДУКОВА 289 CM

ОЗЕРПАХ 81 CM

М.ПРОНГЕ 126 CM

НИКОЛАЕВСК-НА-АМУРЕ 110 CM

МОСКАЛЬВО 366 СМ

ОЖИДАЕТСЯ ПPEBЫШEHИE УРОВНЕМ KPИTИЧECKИX OTMETOK

И ПОДТОПЛЕНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ OБЪEKTOB B ПУHKTAX:

МОСКАЛЬВО 14.29 -15.29,

HA УЧАСТКАХ AKBATOPИИ, CBOБOДHЫX OT ЛЬДА, OЖИДAETCЯ BOЛHEHИE BЫCOTOЙ:

B РАЙОНЕ O.БAЙДУKOBA – 2,0-3,0 M,

B АМУРСКОМ ЛИМАНЕ – 1,0-1,5 M.

HA OTДEЛЬHЫX УЧACTKAX MATEPИKOBOГO ПOБEPEЖЬЯ

АМУРСКОГО ЛИMAHA BOЗMOЖEH BЗЛOM ПРИПАЯ.

Для возможной корректировки информационного сообщения специалистом, передающим штормовое предупреждение, метод предусматривает также вывод прогнозируемых среднего уровня моря, максимальных и ежечасных значений суммарного уровня моря, его приливной и нагонной составляющих в береговых пунктах.

Метод прогноза прошел испытания в Гидрометцентре Хабаровского ЦГМС-РСМЦ и внедрен в оперативную практику.

Литература

1. Вольцингер Н. Е., Пясковский Р. В. Теория мелкой воды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 207 с.

2. Любицкий Ю. В., Швецов А. Е. Штормовые нагоны на устьевом взморье Амура // Водные ресурсы. – 1994. – Т. 21, № 6. – С. 609–614.

3. Любицкий Ю. В. Метод краткосрочного прогноза штормовых нагонов в устьевой области Амура // Метеорология и гидрология. – 2000. – № 5. – С. 86–96.

4. Любицкий Ю. В., Вербицкая Е. М., Вербицая З. В., Мякина Л. С. Метод и технология прогноза штормовых нагонов в Амурском лимане и Сахалинском заливе // ДВНИГМИ – 60 лет. – Владивосток: Дальнаука, 2010. – С. 57–73.    

Метод применяется для краткосрочного (с заблаговременностью 48 часов) прогноза изменений уровня моря во время штормовых нагонов в устьевой области Амура и в Сахалинском заливе. Метод включает прогноз других опасных явлений, возникающих в данном районе во время штормовых нагонов: волнения моря в Амурском лимане и южной части Сахалинского залива; взлома припая в Амурском лимане; выхода воды на лед на устьевом участке Амура при сплошном ледоставе [2–4].

Методология расчета. Метод прогноза базируется на двумерной нелинейной нестационарной численной гидродинамической модели для расчета уровня моря, построенной в рамках теории мелкой воды [1], в которой в качестве вынуждающих факторов используются характеристики приземного атмосферного давления и ветра, сток Амура и фоновые уровни прилегающих акваторий Охотского и Японского морей [2–3]. Приливная составляющая суммарного уровня моря вычисляется по гармоническим постоянным одиннадцати основных волн прилива.

Исходной является система уравнений:

 

© 2018 ДВНИГМИ
Яндекс.Метрика

Main Menu (RU)