有关风暴潮近似解的研究

【摘要】： 本文运用理论分析的方法研究了风暴潮与天文潮的非线性相互作用以及风场、气压场作用下的风暴潮波的物理机制问题。 本文共分为四章。 在第一章里，介绍了风暴潮的定义、研究风暴潮的意义以及本文的主要思想和方法。 在第二章里，研究了一维半封闭水域中的非定常风暴潮与天文潮非线性相互作用的问题，用摄动方法求出了具有实际意义的海湾顶部增水水位的一阶近似解析表达式，并给出了增水过程曲线。从近似水位表达式可以看出，增水水位与平均水深成反比；风暴潮与天文潮的非线性相互作用出现了明显的潮周期振荡。非线性效应是造成风暴潮增水水位明显波动的原因，底摩擦效应对潮位的贡献与底摩擦系数成正比，底摩擦效应使增水水位降低，减小了增水的幅度。 在第三章里，我们忽略了控制方程中的非线性项，将风暴潮潮高和风暴潮流分成气压效应和风应力效应的叠加。运用Fourier变换及其反演变换求出了风暴潮潮高和风暴潮流的解析表达式。并分析了Coriolis效应对潮波圆频率的贡献。 在第四章里，对本文的研究成果作了总结，提出了本文还没有解决且有待于将来进一步探讨的问题。