臺風(fēng)對海流影響的研究【開題報告】

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1、畢業(yè)設(shè)計開題報告海洋技術(shù)臺風(fēng)對海流影響的研究一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義1、國內(nèi)外研究動態(tài)自從V.W.Ekman提出注明的風(fēng)漂流理論，以及B.Helland-Hansen提出著名的梯度流公式以來，海流理論獲得了極其迅速的發(fā)展。K.HidkaandY.Akiba，J.J.O’BrienandR.O.Reid,J.e.geisler,C.CooperandB.Pearce等已經(jīng)做了十分有意義的臺風(fēng)流的現(xiàn)場觀測、數(shù)值模擬和理論研究工作。國內(nèi)對軸對稱定常臺風(fēng)作用下的線性海流模式的研究從二十世紀(jì)九十年代開始，使我們對海流的流速和水溫的空間分布，有了探索性的了解。臺風(fēng)下的海

2、流觀測,由于其難度大,國外自七十年代后期開始才陸續(xù)有過少量報道。我國也是在1983年才開始，在一次偶然的機會下，獲得了序號為8311號臺風(fēng)（Georgia）下的某站四個層次的臺風(fēng)下實測海流資料，該組資料為我們研究臺風(fēng)下的海流提供了條件[1]。利用這些資料，開始對臺風(fēng)下的海流概況以及海流對臺風(fēng)作用的響應(yīng)等問題做了初步分析，結(jié)果表明：臺風(fēng)對海流的強迫作用是十分強烈的；它使各層海流順時針方向作旋轉(zhuǎn)運動，其平均流速值比常風(fēng)下海流的約大2倍；最大流速滯后于最大風(fēng)速6-8個小時；在臺風(fēng)中心經(jīng)過后3-4個強流才消失。由于海流計實測數(shù)據(jù)難度大，而現(xiàn)在衛(wèi)星海洋學(xué)的發(fā)展很好，利用衛(wèi)星監(jiān)測臺風(fēng)時海流的響應(yīng)

3、狀態(tài)，已經(jīng)為很多國家開始研究，并能通過獲得遙感圖像，得出較為準(zhǔn)確是數(shù)據(jù)分析。現(xiàn)在，國內(nèi)外遙感最新技術(shù)有高分辨率小型商業(yè)衛(wèi)星、雷達衛(wèi)星、干涉雷達遙感技術(shù)、推帚式掃描成像光譜技術(shù)、增強的專題繪圖儀、航空傳感器——成像光譜儀及多模態(tài)微波遙感器。未來國內(nèi)外遙感的發(fā)展趨勢是5S技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用、微波遙感技術(shù)、高光譜分辨率傳感器和小衛(wèi)星群計劃[2]。應(yīng)用MODIS極軌衛(wèi)星云圖資料，進行MODIS資料的數(shù)據(jù)處理及大氣環(huán)境參數(shù)反演和海表特性反演后，對沿海區(qū)域表面海流進行了監(jiān)測，可以建立集信息綜合分析和動態(tài)監(jiān)測為一體的MODIS云圖和海表面流場監(jiān)測系統(tǒng)。在程亮、郭洪濤等實踐后證明整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，具有實

4、用性和可擴展性強的特點[3]。2、選題依據(jù)臺風(fēng)是全球最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，它每年會造成巨大的直接經(jīng)濟損失和人員傷亡，而中國也每年都要遭受臺風(fēng)的嚴(yán)重侵襲[15]。我國沿海是世界上受臺風(fēng)侵襲較多的區(qū)域之一,隨著新興的海上生產(chǎn)活動（例如海上石油開發(fā)）的迅速展開,臺風(fēng)下海洋環(huán)境資料的獲取為許多國家所矚目和重視。所以研究臺風(fēng)對海流影響是非常有意義的。它的發(fā)展前景也是非常廣闊的，特別是利用衛(wèi)星海洋遙感對臺風(fēng)影響海流影響的研究。另外，海洋環(huán)流問題是物理海洋研究的重要課題之一，海洋環(huán)流對于物質(zhì)、能量的長期輸運起著決定性的作用。特別的，近海海洋環(huán)流對沉積物的遷移、污染物的分布、赤潮災(zāi)害的形成都有著密切

5、的關(guān)系。由于河口陸架近岸海區(qū)與人類的生活密切相關(guān)，研究這一區(qū)域的環(huán)流狀況己經(jīng)成為物理海洋學(xué)的中心課題[14]。研究利用遙感監(jiān)測海洋環(huán)境的技術(shù)已經(jīng)得到快速發(fā)展，但在臺風(fēng)這樣惡劣的環(huán)境中，通過衛(wèi)星監(jiān)測海流的變化是非常有意義的。3、選題意義我國大陸海岸線自鴨綠江口至北侖河口，長達1.8萬多千米。此外，島嶼海岸線長1.4萬多千米，大陸海岸線總長3.2萬多千米[15]。而東部沿海地區(qū)乃我國經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)。近年來海洋產(chǎn)業(yè)正在迅速崛起，前景廣闊。國內(nèi)外海洋開發(fā)的經(jīng)驗表明，對海洋進行開發(fā)利用成功與否，往往不僅取決于科學(xué)技術(shù)和管理水平，在很大程度上還依賴于對海洋環(huán)境要素分布變化規(guī)律的掌握[16]。深入而

6、全面地了解海洋狀況，特別是物理海洋的要素，例如流、浪、潮和風(fēng)場等方面的系統(tǒng)知識，對做出科學(xué)的結(jié)論尤為重要。與此同時，我國瀕臨西北太平洋，跨越熱帶、亞熱帶和溫帶三個氣候帶。而中國海是瀕臨西北太平洋的陸緣海，是西北太平洋臺風(fēng)三個主要發(fā)源地之一，臺風(fēng)、寒潮和鋒面氣旋等災(zāi)害性天氣系統(tǒng)頻繁侵擾該海域[17]。臺風(fēng)、溫帶氣旋、冷鋒等天氣系統(tǒng)的強風(fēng)作用或氣壓驟變還會引起海面的異常升降現(xiàn)象一風(fēng)暴潮。我國的風(fēng)暴潮主要是由于臺風(fēng)引起的，它對于我國沿海城市的建設(shè)、海洋海岸工程、水產(chǎn)養(yǎng)殖等都有巨大的危害，是我國沿海地區(qū)的第一大災(zāi)害[18]。我國沿海是世界上受臺風(fēng)侵襲較多的區(qū)域之一,隨著新興的海上生產(chǎn)活動（例

7、如海上石油開發(fā)）的迅速展開,臺風(fēng)下海洋環(huán)境資料的獲取為許多國家所矚目和重視[1]。通過研究臺風(fēng)對海流的影響，可以建立完備的預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)變系統(tǒng)，通過相關(guān)技術(shù)對臺風(fēng)影響下海流的變動進行預(yù)告。全面掌握海洋環(huán)境變化有利用相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和我國科學(xué)研究的進步。二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：基本內(nèi)容：本論文主要通過查找文獻資料，歸納總結(jié)臺風(fēng)和海流的相關(guān)知識，熟悉臺風(fēng)和海流的機制，并多方面了解遙感技術(shù)在對臺風(fēng)和海流監(jiān)測方面的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上與計算機數(shù)值模擬相結(jié)合