Содержание к диссертации
Введение
1 Длинноволновые процессы в Южно-Китайском море 9
1.1 Прогноз колебаний уровня как задача комплексного управления прибрежной зоной Вьетнама 9
1.2 Основные особенности формирования длинноволновых процессов в Южно-Китайском море 11
1.2.1 Морфометрия Южно-Китайского моря 11
1.2.2 Гидрометеорологические условия Южно-Китайского моря 13
1.2.3 Режим колебаний уровня 17
2 Математическая гидродинамическая модель длинноволновых процессов в бассейнах и метод криволинейных координат 27
2.1 Постановка задача о моделировании длинноволновых процессов в криволинейных координатах 27
2.2 Построение криволинейной сетки для Южно-Китайского моря 29
2.3 Использование географических информационных систем (ГИС) в моделировании длинноволновых процессов в Южно-Китайском море 37
2.4 Основные уравнения гидродинамики, уравнения теории мелкой воды. Математическая постановка задачи моделирования длинноволновых процессов 38
2.4.1 Уравнения теории мелкой воды 38
2.4.2 Расчет касательного напряжения ветра 41
2.4.3 Учет метеорологической информации 43
2.4.4 Расчет касательного напряжения на дне 45
2.4.5 Граничные условия 47
Заключение 123
Список использованных источников 125
Приложение
- Основные особенности формирования длинноволновых процессов в Южно-Китайском море
- Гидрометеорологические условия Южно-Китайского моря
- Построение криволинейной сетки для Южно-Китайского моря
- Основные уравнения гидродинамики, уравнения теории мелкой воды. Математическая постановка задачи моделирования длинноволновых процессов
Введение к работе
В последние десятилетия в связи с активным освоением морских и прибрежных ресурсов значительно возросла практическая значимость исследований гидрометеорологического характера. Особенно интенсивно осваиваются ресурсы шельфовой зоны Мирового океана, в том числе и прибрежных зон его окраинных морей, к числу которых относится и Южно-Китайское море. На эту зону приходится основная масса морепродуктов, добываемых Вьетнамом. Южно-Китайское море омывает берега многих государств Юго-Восточной Азии, таких как Вьетнам, Китай, Филиппины, Малайзия, Бруней, Индонезия, Таиланд, Кампучия, Сингапур, и играет весьма важную роль в развитии экономики всех этих стран. Южно-Китайское море является зоной интенсивного судоходства. В- прибрежной зоне Вьетнама обнаружены и разрабатываются в настоящее время; месторождения нефти и других полезных ископаемых. Часть прибрежной зоны Вьетнама активно используются в рекреационных целях, происходит развитие береговой инфраструктуры. Нормальное функционирование этих видов морской деятельности и развитие прибрежной зоны, в: целом, невозможно без учета гидрометеорологических факторов, к числу которых относится режим колебаний уровня. Изучение и прогноз колебаний уровня являются важной составляющей гидрометеорологического обеспечения народного хозяйства Вьетнама.
Вьетнам - это Государство с морским побережьем, имеющим протяженность более чем 3000 км. Колебания уровня на побережье Вьетнама определяются наличием ярко выраженных приливных колебаний, а также непериодических колебаний, связанных со штормовыми нагонами и цунами. Актуальность исследований, связанных с изучением особенностей формирования колебаний уровня в этом регионе, не вызывает сомнений, поскольку появление экстремальных значений уровня, вызванных прохождением тайфунов или возникновением цунами, относится к числу опасных явлений, которые могут угрожать безопасности прибрежного мореплавания, нарушать устойчивость функционирования береговых гидротехнических и портовых сооружений, а также представлять угрозу безопасности проживающего в прибрежной зоне населения. Исследование штормовых нагонов именно в Южно-Китайском море, особенно в заливе Бакбо, представляет определенный интерес также в связи с тем, что орографические особенности района, связанные с очертаниями береговой линии и мелководностыо благоприятствуют здесь развитию нагонных явлений при прохождении тайфунов по наиболее типичным для региона Юго-Восточной Азии траекториям.
Региональный характер опасных морских явлений и необходимость учета их локальных проявлений на различных участках прибрежной зоны Вьетнама вызывают необходимость моделирования этих явлений в рамках единой численной модели, охватывающей всю акваторию Южно-Китайского моря. Проблемы, связанные с необходимой пространственной детализацией расчета, такие как большие массивы исходной информации или наглядная визуализация результатов расчетов могут быть эффективно решены использованием современных ГИС технологий. Последнее обстоятельство, кроме того, делает более удобным использование разрабатываемой численной модели в рамках общей геоинформационной системы, которая может быть развита для информационной поддержки системы КУПЗ побережья Вьетнама.
Целью настоящей диссертационной работы является разработка численной гидродинамической модели для расчета непериодических колебания уровня, связанных со штормовыми нагонами и цунами, направленная на создание единой службы предупреждения об экстремальных колебаниях уровня в прибрежной зоне Вьетнама.
В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие задачи: - создание базы данных для расчетов;
-разработка гидродинамической модели для длинноволновых процессов в Южно-Китайском море в криволинейной системе координат, основанной на использовании уравнений теории мелкой воды;
- построение композиционной криволинейной сетки координат для всей акватории Южно-Китайского моря;
- программная реализация интегральной численной модели для расчета колебаний уровня и поля течений в Южно-Китайском море с использованием сетки криволинейных координат;
- проведение конкретных численных расчетов колебаний уровня и поля течений для различных синоптических ситуаций;
- анализ условий формирования режима непериодических колебаний уровня и районирование на основе численных расчетов побережья Вьетнама по интенсивности сгонно-нагонных явлений.
Новые результаты, полученные в настоящей диссертационной работе, состоят в следующем:
- впервые для всей акватории Южно-Китайского моря с применением РИС технологий построена численная гидродинамическая модель, основанная на использовании сетки криволинейных координат.
- при: построении сетки криволинейных координат для всей акватории Южно-Китайского моря в модели впервые применена композиционная сетка.
-впервые предложена структура комплекса программ оперативной океанологии с целью предупреждения экстремальных подъемов уровня вдоль побережья Вьетнама как составной части системы комплексного управления прибрежной зоной Вьетнама.
Полученные в работе результаты могут служить основой для изучения проблемы морских наводнения и прогноза непериодических колебаний уровня в различных районах побережья Южно-Китайского моря. Результаты могут быть использованы в таких отраслях народного хозяйства как проектирование, строительство и эксплуатация морских гидротехнических сооружений, поиск и добыча нефти и других полезных ископаемых, судоходство и рыболовство.
На защиту выносятся следующие положения:
а) метод построения композиционной сетки, использованной в моделировании длинноволновых процессов в Южно-Китайском море;
б) гидродинамическая модель длинноволновых процессов в Южно Китайском море в системе криволинейных координат; численный метод расчета и программная реализация гидродинамической модели с использованием ГИС технологий;
в) анализ условий формирования непериодических длинноволновых колебаний уровня и трансформации длинных волн в условиях реальной морфометрии Южно-Китайского моря;
г) схема районирования прибрежной зоны по интенсивности сгонно нагонных явлений и метод оперативной оценки величины нагона в заливе Бакбо при прохождении тайфунов различной интенсивности; структура комплекса программ оперативной океанологии, направленного на предупреждение об экстремальных подъемах уровня в системе комплексного управления прибрежной зоной Вьетнама.
Диссертация выполнена в РГТМУ под руководством доцента, кандидата географических наук Н. Л. Плинка и при поддержке преподавателей кафедры комплексного управления прибрежными зонами, которым автор выражает искреннюю благодарность за помощь в работе.
Основные особенности формирования длинноволновых процессов в Южно-Китайском море
Южно-Китайское море располагается в юго-восточной: части Тихого океана. Берега Южно-Китайского моря вдоль, побережья Вьетнама, в основном, очень высокие и крутые, они почти не имеют естественных бухт и труднодоступны для судов. Низменные берега встречаются; только вблизи устьев крупных рек Сицзян, Хонгха, Меконг. Вустье рек Меконг и Хонгха в результате наводнений происходит выдвижение заболоченного дельтового берега, отмеченное в последнее десятилетие.
Структура рельефа дна Южно-Китайского моря является достаточно сложной и расчлененной из-за наличия в рельефе разнообразных морфометрических форм (рисунок 1.1).. Одновременно существуют глубоководные впадины с глубиной несколько тысяч метров и обширные мелководные зоны, шельфа, с глубиной несколько десятков, метров. Максимальная: глубина достигает 5000 м и находятся в восточной части моря. В центральной части моря средняя глубина составляет 4300 ми эта часть составляет одну четверть всей площади моря. Шельф широкой полосой проходит от Тайваньского пролива вдоль континентального берега на юг к юго-восточной оконечности полуострова Индокитай. На этом шельфе находятся крупные острова Тайвань и Хайнань. Вблизи юго-восточной оконечности полуострова Индокитай полоса шельфа сужается, а затем снова расширяется, соединяясь с Зондским шельфом, который является одним из самых обширных на земном шаре. Зондский шельф лежит между полуостровами Индокитай и Малакка и островами Калимантан, Суматра и Ява. Глубины на этом шельфе менее 100 м. Между полуостровами Индокитай и Малакка расположен далеко вдающийся в сушу Сиамский залив, в центре которого наибольшая глубина достигает 70 м. Площадь шельфовой зона составляет более 50% акватории всего моря. В Южно-Китайском море, особенно в его восточной части, имеется большое количество подводных пиков, выступающих в виде коралловых рифов, атоллов или банок. Кроме того, рифы и острова расположены на сравнительно глубоком и ровном плато, глубина которого колеблется от 1700 до 2500 м.
В тропической зоне Тихого океана и над Юго-Восточной Азией наблюдаются три крупномасштабные атмосферные циркуляционные системы: пассаты; экваториальная ложбина; муссоны.
Две первые характеризуются исключительным постоянством, муссоны - исключительной периодичностью. Эти системы формируют основные воздушные потоки в атмосфере тропической зоны. На фоне крупномасштабных циркуляционных систем наблюдаются циркуляционные системы меньшего масштаба — тропические возмущения (ТВ), которые при определенных условиях трансформируются в тропические циклоны (ТЦ). ТЦ принадлежат к одному из самых разрушительных природных явлений. Северо-западная часть Тихого океана — одна из самых активных областей тропического циклогенеза. Ежегодно в данном регионе в среднем зарождается около 26 ТЦ, из них около 6 ТЦ (около 23 % общего числа) выходят или воздействуют на шельф Вьетнама. ТЦ, выходящие на шельф Вьетнама, зарождаются как над акваториями Южно-Китайского и Филиппинского морей, так и над открытой частью тропической зоны Тихого океана, граничащей с Филиппинским морем [1].
В 1997 - 2002 гг. на шельф Вьетнама вышло или воздействовало 73 тропических депрессии (ТД) и ТЦ, цз них 46 зародились непосредственно в Южно-Китайском море (таблица 1.1). Наиболее опасен с точки зрения появления тайфунов сезон с июня по ноябрь, на который, в среднем, приходится около 91 % случаев образования тайфунов за год. В этот период года их среднемесячное число колеблется от 0.54 в июне до 1.41 в октябре. Очень мала вероятность выхода ТЦ на шельф Вьетнама зимой и весной, а в феврале не отмечено ни одного случая. Также следует отметить что, максимальная скорость ветра в Южно-Китайских тайфунах на шельфе не превышала 35 -37 м/с. В ТЦ, выходящих с Филиппинского моря, отмечена максимальная скорость ветра до 45-50 м/с. Траектории движения циклонов, наиболее типичные для различных сезонов, представлены на: рисунке 1.2.
Перемещение ТЦ определяется тремя? основными факторами: 1) взаимодействием между фоновым потоком и самим вихрем; 2) изменением параметра Кориолиса с широтой; 3) трением=о подстилающую поверхность. Как показывает анализ, ТЦ выходят на шельф Вьетнама по траекториям, которые условно можно разделить на три типа: параболические, простые, сложные.
Параболические траектории совмещают в себе прямую и обратную ветви, а также участок поворота. Простые имеют вид прямой или обратной ветви. Прямая ветвь соответствует вектору скорости фактического перемещения ТЦ, направленного на запад, северо-запад или север. Обратная соответствует вектору скорости смещения циклона, направленному на восток или северо-восток. 1С сложным траекториям отнесены траектории ТЦ, имеющие крутые повороты (более 45 ), петли или возвратные движения. Простые траектории отмечаются в течение всех сезонов года. Сложные траектории наиболее часто отмечаются в период летнего муссона и, как правило, характерны для ТЦ, зародившихся в Южно-Китайском море. Как показал анализ аэросиноптического материала, параболические траектории ТЦ не характерны для западной части Южно-Китайского моря и встречаются достаточно редко. В осенне-зимний сезон наиболее характерно движение ТЦ с южной составляющей, т. е. на запад-юго-запад, под влиянием блокирующего эффекта юго-восточной периферии мощного азиатского антициклона [1].
Гидрометеорологические условия Южно-Китайского моря
В соответствии с [1] автор сделал вывод о том, что на шельф Вьетнама выходят или воздействуют в среднем около шести ТЦ в год, из них приблизительно в одном циклоне наблюдается скорости ветра превышающие 33 м/с. Число вышедших на шельф ТЦ сильно колеблется в течение года и от года к году, что по видимому связано с неустойчивостью крупномасштабной циркуляция тропосферы над юго-восточной Азией. Шельф Вьетнама подвержен воздействию ТЦ с максимальной скоростью ветра до 45 - 50 м/с.
На рисунке 1.3 приведены повторяемость различных циклонов по значению минимального давления в центре. Циклоны средней интенсивности (с давлением 970 гПа) имеет повторяемость 15.3%, и циклоны с давлением в центре 950 гПа и 990 гПа имеют повторяемость соответственно 5 % и 19.4 %.
На основе данных циклонов, полученных с 1967 г. по 2002 г. разделены на 4 района прохождения циклонов; с различными повторяемостямн. Первый район находится в северной части Южно-Китайского моря. Большинство циклонов в этом случае приходят к северному берегу залива Бакбо с повторяемостью 67 % и происходят летом.. Повторяемость циклонов осенью и. зимой в третьем и четвертом районах соответственно 15 %, 18 %.
Колебания уровня на побережье Вьетнама определяются наличием ярко выраженных приливных колебаний, а: также непериодических колебаний, связанных с штормовыми нагонами и волнами= цунами. Возможность появления экстремальных подъемов уровня, связанных с проявлением стихийных бедствий, как уже отмечалось, придает задаче исследований режима колебаний уровня особую актуальность.
Приливные явления как в Южно-Китайском море в целом, так и в заливе Бакбо изучены достаточно полно и широко представлены в работах вьетнамских и зарубежных специалистов [6,7,8,9,10,11,79]. Эти исследования основаны, в основном, на гармоническом анализе данных наблюдений, а также использовании простых приливных моделей, реализованных на регулярных численных сетках. Выполненные исследования позволяют с достаточной точностью прогнозировать приливные характеристики колебаний уровня.
В работе Нгуен Тхи Бай [15] предложен другой подход к исследованию приливного режима, основанный на численном решении уравнений теории мелкой воды.
В этой работе для реализации приливной модели впервые для данного района была использована криволинейная сетка, состоящая из 19 х 51 точек. Однако расчет был выполнен только для залива Бакбо и не охватывал остальную акваторию Южно-Китайского моря. Выбор для исследования залива Бакбо был обусловлен, с одной стороны, достаточно простой и. ровной; формой рельефа дна выданном районе, и наличием сравнительно большого числа данных наблюдений, с другой. Величина пространственного шага построенной криволинейной сеткиг менялась в пределах расчетной области от 20 км на жидкой границе до 5 км в районе побережья о. Хайнань.
В работе [80] показывают что структура приловов, особенно в заливе Бакбо, имеет достаточно сложный характер. Приливные волны из открытого моря могу распространяться в залив через главный вход,, и имеют в основном суточный характер (рисунки 1.4 и 1.5).
Влияние полусуточных составляющих здесь очень мало. Из суток в сутки с большой правильностью происходит по одной малой и одной, полной воде. В целом картина суточного прилива вполне закономерна.
Несколько хуже изучены штормовые нагоны Южно-Китайского моря. В конце 70-х — начале 80-х годов довольно широкое развитие получили исследования изменчивости уровня за счет штормовых нагонов в Южно-Китайском море, основанные на анализе данных наблюдений: Для северной части побережья Вьетнама, которое: наиболее подвержено воздействию циклонов, эта задача была рассмотрена в [9]. Применительно к устьевым участкам побережья Вьетнама проблема формирования штормового нагона рассматривалась в [8].
В работе Л.В.Савельева [14] реализован способ получения, ежечасных значений уровня моря путем обычной интерполяции данных срочных наблюдений для выделения беспршшвной составляющей из суммарных колебаний уровня. В результате получены колебания уровня из-за штормового нагона. В качестве примеров использован ряд ежечасных наблюдений за колебаниями уровня в пункте Вунгтау, расположенном на южной части полуострова Индокитай, с 1986 по 1990 гг. Анализ ряда позволил выявить 7 штормовых периодов, в течение которых наблюдались максимальные нагоны. Наибольшая высота нагона не превышала 30 см над средним уровнем.
Далее автор предложил способ восстановления нагона при анализе 4-срочных наблюдений уровня в Хон Дау (залив Бакбо). Статистический анализ высоты и продолжительности нагонов позволил определить, что наибольшая часть нагонов (75%) имеет высоту 0.2-0.5 м. Повторяемость высоты нагонов в диапазоне от 0.7 до 0.8 м не превышает 8 %.
Построение криволинейной сетки для Южно-Китайского моря
криволинейных координат является построение самой криволинейной сетки. Существуют различные способы построения криволинейных сеток, позволяющие придать сеткам различные свойства наиболее полно отвечающие целям и задачам расчета. Постоянство пространственного шага по одной; из координат делает сетки более экономичными при расчетах, что может оказаться полезным для использования в оперативной океанологии. Использование переменной по обеим координатам величины пространственного шага позволяет сгущать координатную сетку в шельфовои зоне и проливах, что повышает точность расчета в узких или мелководных районах. Существуют методы построения управляемых сеток.
Рассмотрим методику построения криволинейной сетки, использующуюся в гидродинамической модели Южно-Китайского моря. При се построении были сформулированы следующие требования: охват всей территории прибрежной зоны Республики Вьетнам, поскольку предполагается: использование этой длинноволновой модели в оперативной службе Вьетнама; высокая точность расчета в прибрежной мелководной зоне, поскольку использование ГИС-технологии, в оболочке которой была реализована численная гидродинамическая модель, позволяет рассматривать ее как инструмент для учета длинноволновых колебаний в системе комплексного управления прибрежной зоной Вьетнама.
Исходя из сформулированных требований при реализации численной модели в криволинейных координатах автором была использован принцип построения, так называемой «композиционной» сетки. Поскольку для моря, имеющего большую протяженность и сложные очертания береговой линии, достаточно трудно построить криволинейную сетку, оптимальным образом аппроксимирующим береговую линию на всем твердом контуре, акватория моря была разделена на две подобласти. В данном случае исходя из цели работы и с учетом морфологических характеристик Южно-Китайского моряна западную и восточную области с общей границей, проходящей с севера на юг в центральной части моря. Сетка строилась отдельно для каждой подобласти, что позволяет, в частности, получить хорошую аппроксимацию береговой линии в прибрежной зоне Вьетнама. Затем обе сетки «стыкуются» вдоль общей границы, формируя таким образом единую композиционную сетку, которая и используется при дальнейшем моделировании.
Остановимся на математической постановке задачи построения криволинейных сеток. Расчет криволинейной сетки может быть реализован путем решения краевой задачи для системы эллиптических уравнений с граничными условиями, определяемыми соответствием значений декартовых координат на плоскости О значениям криволинейных координат на трансформированной плоскости Q (см. рисунок 2.1). Простейшим вариантом такого подхода является построение криволинейной сетки путем решения краевой задачи для уравнений Лапласа :
Уравнения 2.1 обладают принципом максимума, т.е. максимальные и минимальные значения достигаются на д1, что обеспечивает взаимно однозначное соответствие отображения Q на Q , Другим важным их свойством является сглаживание разрывов граничных значений, что не позволяет разрывам распространяться внутрь области.
В силу связи между производными в физической и вычислительной областях эквивалентной задачей будет нахождение декартовых координат в прямоугольнике Q путем решения обращенных уравнений (2.1) при заданных значениях х, у на ЗО. . Дифференцируя дважды по х и у каждую из формул преобразования х = x\J;x, ,г ),у = д,, f2 ) складывая соответствующие результаты, используя соотношения и обращаемое уравнение (2.1), получим уравнение для вектора г = (х, у).
Интегрируя (2.3) на прямоугольной сетке в области П при заданных значениях rm,n в узлах контура 5Q , определим координаты х,у во внутренних узлах сетки. Точность решения задачи на построенной сетке зависит как от общего количества ее узлов, так и от их распределения. Преимущества использования криволинейных координат должны проявляться в областях сложной конфигурации, в зонах, где решение, например, отклонение уровня может иметь большие градиенты, в значительной степени определяемые локальной геометрией дна и берега. В таких зонах необходимо сгущение сетки. Управление сеткой, т. е. подвижку координатных линий, ведущую к перераспределению узлов, можно осуществить, заменив (2.1) на уравнения Пуассона: где V - оператор Лапласа и в (2.4) правые части Р, Q выступают как управляющие функции [20, 21, 22]. Сеточные линии определяются как линии уровня, удовлетворяющие (2.4).
В области со сложной геометрией построение криволинейной сетки с использованием управляющих функций может оказаться затруднительным, а иногда и невозможным. В этом случае физическая область Q разбивается на подобласти, в каждой из которых строится своя сетка с граничными условиями на внешних и внутренних границах, возникших при разбиении П. Значения г=(х,у) в узлах внутренних границ могут быть получены, например, путем предварительного расчета сетки для всей области П. При этом важно, чтобы координатные линии, пересекающие внутреннюю границу, обладали достаточной гладкостью. Резкое изменение направления координатных линий в точках стыка на внутренних границах нарушает гладкость вычисляемых метрических коэффициентов на граничных линиях, что может послужить источником фиктивных возмущений при интегрировании гидродинамических уравнений. Удобным методом построения композиционных сеток является метод Томаса- Миддлкофа [47], поскольку он предоставляет возможность строить управляющие функции Р(х,у), Q(x,y) такими, чтобы координатные линии пересекали границу под заданным углом в. По Вольцингеру Н. Е. [18] получим формулы для управляющих функций в общем случае на линиях , = const для Р и , = const для Q
Основные уравнения гидродинамики, уравнения теории мелкой воды. Математическая постановка задачи моделирования длинноволновых процессов
Преобладание горизонтального масштаба движения над вертикальным и гидростатический закон для давления выражают характерные черты явлений, описываемых теорией мелкой воды. Процессы, лежащие в их основе, носят волновой характер, с длиной волны, много превышающей вертикальный масштаб движения. К длинноволновым движениям можно отнести приливы, штормовые нагоны, цунами, сейшевые колебания. Теория длинных волн находит также свое применение в ряде других отраслей науки, газовой динамике, динамической метеорологии, акустике [17, 28].
Для моделирования длинноволновых процессов в Южно-Китайском море в качестве уравнений гидродинамической модели используется система уравнений теории мелкой воды и уравнения неразрывности, имеющая вид:
Вышеуказанные уравнения движения получаются путем интегрирования основных гидродинамических уравнений движения от дна при z=-h до поверхности z и переходу от обычных переменных к средней по вертикали скорости и значениям отклонения уровня.
Для определенности задачи необходимо задать конкретный вид слагаемых, входящих в правые части уравнений и определяющие касательные напряжения на поверхности и на дне, а также форматы задаваемой метеорологической информации. Расчет тангенциального напряжения на поверхности моря представляет проблему, привлекающую внимание многих авторов. Касательные напряжения на поверхности моря в большинстве работ полагаются пропорциональными квадрату скорости ветра с коэффициентом пропорциональности либо постоянным, либо зависящим от скорости ветра: где с — коэффициент сопротивления; ра - плотность воздуха; w - вектор скорости приводного ветра. w.x, wy - составляющие скорости ветра по соответственным осям.
В различных работах все авторы применяли эту зависимость в своих исследованиях. Рассмотрим более подробно наиболее часто используемые для определения коэффициента трения на поверхности параметрические методы.
Как известно, комплекс стандартных метеорологических наблюдений в море включает измерение скорости ветра и на некоторой фиксированной высоте в атмосфере. Из этих параметров, дополненных плотностью воздуха ра можно составить комбинации, имеющие размерности потоков импульса [29,30,31].
Известно, что коэффициент сопротивления водной поверхности с зависит от шероховатости подстилающей поверхности. Водная поверхность с изменением скорости ветра меняет свою гидродинамическую шероховатость, поэтому коэффициент с не является постоянным, а зависит от скорости ветра и длительности его действия, трансформации волн на мелководье, наличии волн зыби, термической стратификации верхнего слоя моря и т.д. В настоящее время известно много эмпирических зависимостей с от скорости ветра wl0 на 10-метровом уровне над поверхностью моря (таблицу 2.1).
В этой работе автор делает некоторые: тестирования= с использованием данных наблюдений на одной к станции Санкт Петербурга (станция Горного института) и выбирает эту формулу в своей работе.
При прохождении тайфунов: поле ветра, имеет достаточно сложную пространственно временную изменчивость, что не позволяет использовать общее- постоянное среднее значение с. Именно- в данной работе надо обратить внимание на изменения; коэффициента с как в;условии слабых и умеренных ветров, так и в условии сильных штормовых ветров. Кроме этого, надо подбирать с так, чтобы его изменение было гладким без разрывов, которые могут вызывать погрешности в расчете. Из-за невозможности прямого измерения- коэффициент с и скудности наблюденных данных по штормовым нагонам в данном море, в модели штормовых нагонов в Южно-Китайском море касательное напряжение ветра на поверхности моря вычисляется по формуле (2.13) и используется формула: для определения коэффициента сопротивления водной поверхности [12].
