基于长期观测资料的黄海天文潮-风暴潮非线性相互作用研究❋

尤晓昳， 武国相,2， 梁丙臣,2❋❋， 刘仕潮

(1. 中国海洋大学工程学院， 山东 青岛 266100; 2. 山东省海洋工程重点实验室, 山东 青岛 266100； 3. 国家海洋环境预报中心， 北京 100081)

风暴潮是由强风和气压骤变等剧烈的大气扰动引起的海面异常升降现象[1]，在中国一般由热带气旋(台风)、温带气旋或寒潮引起。极端风暴潮叠加天文高潮位可造成水位远远超过防潮海堤顶高程，导致沿海地区淹没。风暴潮是中国最严重的一种海洋灾害，平均每年造成经济损失达百亿量级[2]，且诸多研究认为，在全球气候变化的背景下，沿海风暴潮淹没风险有增强的趋势[3]。为防范风暴潮灾害、保障沿海地区经济发展，有必要持续加深对风暴潮致灾机制的研究。

黄海地处辽东半岛、山东半岛、江苏沿岸和朝鲜半岛之间，平均水深44 m，为半封闭浅海。黄海风暴潮发生频率较高，除常见夏季台风引发风暴潮外，冬半年还易受温带气旋、寒潮等天气影响，引发温带风暴潮。黄海天文潮汐主要以半日潮为主，靠近中国大陆沿岸一侧平均潮差在2～4 m，靠近朝鲜半岛西岸一侧潮差较大，在4～6 m，其中汉江河口地区大潮期间最大潮差可超过10 m[4]。

天文潮和风暴潮之间存在着强烈的非线性相互作用，导致实际观测的水位并非天文潮位与风暴增水的线性叠加。通过对实测水位时间序列进行调和分析，可将实测水位分解为天文潮位和非潮余水位，其中非潮余水位包括气象因素导致的风暴增水和天文潮-风暴潮非线性相互作用导致的水位变动。……