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摘要
为了合理推算冰水共存海域的设计波浪条件,本文提出了一种包含冰影响的波浪推算方法,通过将冰浓度以线性变化的加权百分比的方式纳入SWAN模型的风应力方程中,进而用于模拟冰水共存条件下的波浪演化,并以2011—2012年为例研究了渤海海冰对波浪分布的影响。根据模拟结果,2011—2012年海冰覆盖的范围最多占整个渤海的33.3%,而渤海有效波高和谱峰波周期受冰影响的区域最多分别占整个渤海的75.8%和73.0%。辽东湾靠近湾顶区域的有效波高和谱峰波周期在整个冬季受冰影响最多减小了70%,而渤海湾和莱州湾受冰影响的衰减程度最高可达10%。结果表明:海冰的存在不仅阻挡了海-气之间的热量和动量交换,导致冰覆盖区域的有效波高和谱峰波周期受海冰影响减小,而且相当于减小了整个渤海的有效风区,使得靠近冰区的无冰海域的有效波高和谱峰波周期也受海冰影响而减小。因此,海冰的影响在寒区海域的设计波浪推算过程中不可忽略。
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