孟加拉灣不同路徑下熱帶氣旋生浪特性研究

周正潔，徐福敏*

(1.河海大學 海岸災害及防護教育部重點實驗室, 南京 210098; 2. 河海大學 港口海岸與近海工程學院, 南京 210098)

孟加拉灣位于印度洋北部，是世界最大的海灣，海域遼闊水深較大，沿岸分布眾多港口，是海上貿(mào)易的重要海區(qū)。同時，孟加拉灣也是全球八個易發(fā)生熱帶氣旋的地區(qū)之一[1]，在1975～2008年間，孟加拉灣海域生成的熱帶氣旋數(shù)量占據(jù)北印度洋總數(shù)的74%[2]。由熱帶氣旋引起的災害性海浪給沿岸港口城市帶來重大損失，也給海岸防護和近岸工程的建設(shè)帶來較大困難，因此，認識熱帶氣旋的活動規(guī)律以及氣旋影響下海表面海浪的分布特征就顯得尤為重要。

現(xiàn)階段，一些學者針對孟加拉灣的風況浪況以及氣旋路徑和熱帶氣旋下的海浪分布特征展開了大量研究。林志強等[3]利用聚類分析方法將發(fā)生在1972～2011年共131個孟加拉灣熱帶風暴的移動路徑分為西行類、北行類和西北行類；袁俊鵬等[4]由1981～2010年JTWC的北印度洋氣旋路徑資料統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)孟加拉灣生成的熱帶氣旋以西行路徑為主；梁梅等[5]統(tǒng)計了1990～2018年北印度洋發(fā)生的熱帶氣旋活動，并對阿拉伯海和孟加拉灣的氣旋分布和氣旋強度進行了對比分析，結(jié)果表明強度等級越高的氣旋越容易在孟加拉灣中東部形成；Mohapatra等[6-7]統(tǒng)計分析了1901～2010年北印度洋熱帶氣旋在不同季風時期的生成頻率，發(fā)現(xiàn)后季風期是氣旋最活躍的階段；徐亞男等[8]通過ECMWF再分析數(shù)據(jù)對孟加拉灣波浪場和海面風場的特征以及海灣的3個代表性港口的風速風向進、浪向浪高進行了統(tǒng)計分析；洪新[9]就熱帶氣旋下的海浪分布特征和影響海浪分布的因素進行了深入探究，發(fā)現(xiàn)氣旋的移動速度、最大風速半徑、風場非對稱性和移動過程中的轉(zhuǎn)向均對有效波高場的空間非對稱分布有重要影響；段旭等[10]利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到了孟加拉灣熱帶氣旋的時空分布和活動規(guī)律，發(fā)現(xiàn)氣旋強度等級和氣旋登陸地直接存在強相關(guān)性；鄭崇偉等[11]針對孟加拉灣發(fā)生的一次熱帶氣旋進行了數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)氣旋Thane引起的大風大浪分布存在差異性。綜上可見，以往研究多是體現(xiàn)在氣象層面或者是單個氣旋活動層面，缺乏對多個氣旋活動引起的海浪分布特性的橫向比較和精細化的數(shù)值模型，關(guān)注不同路徑氣旋下的海浪分布特性和傳播機制的研究還屈指可數(shù)。除此之外，也缺乏將風浪和涌浪的影響效果分開討論的科學手段，限制了海浪災害及來源機理的精確預報。本文基于WAVEWATCH Ⅲ模型建立了印度洋至孟加拉灣的三重嵌套模型，并利用其風涌浪分離功能深入探究不同路徑類型的氣旋活動期間，孟加拉灣風、混合浪及分離后的風浪、涌浪場的分布特征，并討論各類路徑對不同區(qū)域監(jiān)測點的影響情況，為近岸工程的防災工作提供參考。

1 海浪數(shù)值模型

1.1 WAVEWATCH Ⅲ模型

以波數(shù)方向譜的隨機相位作用譜密度平衡方程為控制方程，WAVEWATCH Ⅲ模型[12]綜合考慮了海浪在生成、發(fā)展及傳播過程中的能量交換和耗散以及空間變化而導致的海浪折射、繞射等淺水變形作用，在風浪的預報及后報[13-14]等領(lǐng)域獲得了廣泛的應用，是目前國際上公認的較為成熟的第三代海浪模型之一。本文采用的是WAVEWATCH Ⅲ模型(v5.16)在球面坐標系下的控制方程，以適應大尺度范圍的數(shù)值模擬，控制方程可寫成如下形式

至臻天文臺認證由瑞士聯(lián)邦計量研究院 (METAS)核準，其精準程度毋庸置疑。只有具備卓越精準度和防磁性能的腕表，才能獲得至臻天文臺認證。

(1)

(2)

(3)

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(5)

式中：N為波作用密度譜；t為時間；λ和φ分別代表經(jīng)度和緯度；Uλ和Uφ分別代表平均流速在經(jīng)度和緯度方向的分量；cg為波群速度；R為地球半徑；σ為相對圓頻率；S為模型的源匯項。

1.2 模型設(shè)置

世界氣象組織(WMO)和印度氣象局對氣旋強度等級進行了劃分[17]，熱帶氣旋按中心附近地面最大風速中心劃分為低氣壓(17～27 kt, Depression; D)、深氣壓(28～33 kt, Deep Depression; DD)、氣旋風暴(34～47 kt, Cyclonic Storm; CS)、強烈氣旋風暴(48～63 kt, Severe Cyclonic Storm; SCS)、特強氣旋風暴(64～89 kt, Very Severe Cyclonic Storm; VSCS)、極強氣旋風暴(90～119 kt, Extremely Severe Cyclonic Storm; ESCS)和超級氣旋風暴(≥120 kt, Super Cyclonic Storm；Super CS)七個等級。

2006年，CBA推行職業(yè)俱樂部準入制，山東黃金集團取代金斯頓直接入主，正式獲得山東男籃所有權(quán)。山東黃金男籃俱樂部，也就此成為了黃金集團的一個二級公司。當時，山東黃金集團的領(lǐng)導王建華、時民，對男籃也是器重有加，常常到現(xiàn)場為球隊加油打氣。政策指引加上資本支持，山東男籃在進入聯(lián)賽十年后，進入了最為“職業(yè)”的時代。

商務部官網(wǎng)訊 國際貨幣基金組織駐烏代表約斯特·留恩科曼在介紹歐洲經(jīng)濟前景和烏克蘭宏觀經(jīng)濟趨勢時表示，由于烏克蘭腐敗程度高，國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率每年下降近2%。若沒有腐敗，經(jīng)濟增長率可能達到每年5%。早前，歐盟在公布的烏克蘭執(zhí)行聯(lián)系國協(xié)定年度報告中指出，烏克蘭反腐敗力度較小，政府應加快司法改革進程，在處理高層腐敗案件上取得進展。

2 模型驗證

本文根據(jù)印度洋國家海洋信息服務中心(Earth System Science Organization-Indian National Center for Ocean Information Service)提供的4個浮標測站的資料，將測點處的有效波高實測值和模型模擬值進行對比驗證，浮標信息見表1。

表1 浮標測站信息表Tab.1 List of buoy information

圖8～圖10為氣旋Sidr由生成到消散過程的三個典型時刻的風場、浪場矢量圖。氣旋Sidr于2007年11月10日在孟加拉灣海域安達曼群島偏西340 km的海面上生成，于12日0時加強為強烈熱帶氣旋風暴，此刻氣旋中心偏左側(cè)出現(xiàn)臺風眼，風向為逆時針偏轉(zhuǎn)。氣旋附近海域海浪波高較大，遠離氣旋中心海域的波浪波高較小，整個海域的混合浪波高最大可達2.68 m。浪向由南至北呈現(xiàn)差異性分布，15°N以南至氣旋行進方向正前方盛行東向和東北向浪，氣旋行進后方的孟加拉灣南部海域盛行南向和偏南向浪。氣旋中心附近的海域，風浪特征明顯，孟加拉灣其他海域的風浪較小，且風浪向和混合浪向偏離較大，10°N以南區(qū)域盛行西向風浪，同時孟加拉灣海域整體上存在0.5～1.0 m波高的南向涌浪。

24日6時，氣旋04B發(fā)展到最強勁時刻，氣旋行進路徑左側(cè)出現(xiàn)明顯臺風眼，近中心最大風速達到105 knots，且以該強度持續(xù)作用了12 h，引起了7.704 m的巨浪。氣旋中心不存在波高低值區(qū)，盡管氣旋中心風速較低，但從涌浪場觀察可見臺風眼所在位置存在明顯涌浪成分。受副熱帶高壓影響，氣旋路徑右側(cè)半圓的風速大于左側(cè)，故風浪波高呈不對稱輻射狀外擴遞減。5°N以南孟加拉灣和阿拉伯海交接處出現(xiàn)小范圍的低值西向風浪。氣旋中心右側(cè)風浪成分占優(yōu)，同時該區(qū)域風浪北傳過程受近岸地形影響，在氣旋行徑路徑左前方形成東南向涌浪高值區(qū)，且在印度近岸地區(qū)產(chǎn)生局部反向。

表2 WW3模擬有效波高和浮標觀測值對比Tab.2 Error statistics for the contrast between WW3 stimulated significant wave height and buoy measurements

2-a AD062-b AD09

2-c BD112-d BD14圖2 浮標觀測與WAVEWATCH Ⅲ模擬有效波高對比圖(11月10日0時至30日0時)Fig.2 Comparison of WAVEWATCH Ⅲ stimulated significant wave height with buoy observation value

3 孟加拉灣海域氣旋特征

3.1 孟加拉灣氣旋強度特點

本研究采用的地形水深數(shù)據(jù)來源于ETOPO數(shù)據(jù)集中分辨率最高的ETOPO1數(shù)據(jù)集(https://maps.ngdc.noaa.gov/viewers/wcs-client/)，以CCMP交叉校正多平臺海洋表面V2.0風場(Cross-Calibrated Multi-Platform Ocean Surface Wind Velocity)(下文簡稱為CCMP風場)作為模型的驅(qū)動風場(http://data.remss.com/ccmp/v02.0/)。為保證傳遞到孟加拉灣海域的海浪能量沒有損失，本研究建立了印度洋到孟加拉灣海域的三重嵌套模型，三層模擬區(qū)域的范圍分別是：最外層D1(30°E～140°E、60°S～30°N)、中間層D2(40°E～110°E、10°S～30°N)、最內(nèi)層D3(75°E～100°E、0°～25°N)，空間分辨率分別是20′×20′、6′×6′和2′×2′。三層嵌套的水深地形圖區(qū)域見圖1(叉點為浮標位置)。

根據(jù)JTWC(美國聯(lián)合氣旋警告中心)提供的氣旋資料，對1979～2018年發(fā)生在孟加拉灣的氣旋統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，40 a以來發(fā)生在孟加拉灣的熱帶氣旋共計146個，且該期間無低氣壓和深氣壓生成，以特強氣旋風暴、極強氣旋風暴和超級氣旋風暴為主，占全部熱帶氣旋的73.97%，11月、10月為熱帶氣旋的高峰形成期，2月基本沒有氣旋生成，這一發(fā)現(xiàn)和Gray[18]對1948～1967年孟加拉灣風暴活動特征的統(tǒng)計分析結(jié)果較為一致。由圖3可觀察得到，孟加拉灣海域的氣旋主要形成于中部和西南部，于印度半島東南部和孟加拉國南部一帶登陸消散，極強氣旋風暴發(fā)生頻率最高，特強氣旋風暴和超級氣旋風暴次之，氣旋風暴和強烈氣旋風暴發(fā)生頻率較低。

顯然,F(z)在Rm+n+p上連續(xù)。于是,?z(t0Rm+n+p,存在τ>0,使得(9)在區(qū)間[t0,τ)上,有連續(xù)解z(t)[35]。下證F(z)在Rm+n+p上Lipschitz連續(xù)。

3-a 所有強度氣旋風暴3-b 氣旋風暴3-c 強烈氣旋風暴

3-d 特強氣旋風暴3-e 極強氣旋風暴3-f 超級氣旋風暴圖3 孟加拉灣1979～2018年不同強度氣旋路徑示意圖Fig.3 Schematic diagram of the tracks of cyclones by different intensities in the Bay of Bengal from 1979 to 2018

3.2 孟加拉灣氣旋路徑分類

本項目機動車道邊緣路緣石高程設(shè)計路面20cm，在有下沉式綠化帶的路段，站石按15～20m間距開口。當降雨量較小時，雨水可直接排入下沉式綠化帶，利于綠化帶內(nèi)植被的生長，當降雨量較大時，雨水可排入雨水管道系統(tǒng)。

本文綜合了前人的研究成果以及本文研究的重點，將發(fā)生在孟加拉灣的熱帶氣旋歸納為以下三類:(1)轉(zhuǎn)向型路徑：此類氣旋的特點是氣旋在行徑過程中方向折彎變化，且新的行進方向與原方向近似呈90°，此類路徑歸為轉(zhuǎn)向型；(2)北上型路徑：北上型路徑是指氣旋的移動軌跡一路朝北，在經(jīng)度方向不發(fā)生較大偏離，此類路徑歸為北上型；(3)西北向型路徑：是指氣旋從生成到消散整個活動軌跡近似朝著西北向移動，一般在印度半島登陸，此類路徑為西北向型。綜合考慮氣旋的強度和對孟加拉灣不同港口造成的影響程度，本文選擇了三類氣旋路徑的典型個例(圖4)，依次是1995年、2007年和2013年的11月生成的轉(zhuǎn)向型氣旋04B(ESCS)、北上型氣旋Sidr(Super CS)和西北向型氣旋Helen(VSCS)，并分別對氣旋活動進行印度洋至孟加拉灣的三級嵌套的數(shù)值模擬。

4-a 1995年氣旋04B4-b 2007年氣旋Sidr4-c 2013年氣旋Helen圖4 三種典型氣旋路徑示意圖Fig.4 Three typical cyclone tracks of 04B,Sidr and Helen

4 孟加拉灣風、浪場分布特征

4.1 轉(zhuǎn)向型氣旋04B

圖5～圖7為氣旋04B由生成到消散過程的三個典型時刻的風場、浪場矢量圖。氣旋04B最初于1995年11月18日在蘇門答臘北部形成一低壓區(qū)，經(jīng)過風力的持續(xù)發(fā)展于22日12時升級為氣旋風暴，此刻氣旋中心風向呈逆時針偏轉(zhuǎn)，最大風速超過12 m/s，氣旋中心右側(cè)以東南向浪為主，混合浪有效波高最大可達2.5 m，氣旋中心右側(cè)的風浪明顯占優(yōu)且和混合浪向保持一致，整個孟加拉灣都存在較小的南向涌浪，說明南印度洋的涌浪最遠可以傳播到北印度洋，甚至是斯里蘭卡、孟加拉國、緬甸等沿岸國家，這一現(xiàn)象和鄭崇偉等[21]對印度洋涌浪的傳播特性研究相一致。

5-a 風場5-b 混合浪場5-c 風浪場5-d 涌浪場圖5 氣旋04B 11月22日12時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.5 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 12:00 on Nov.22

6-a 風場6-b 混合浪場6-c 風浪場6-d 涌浪場圖6 氣旋04B 11月24日06時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.6 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 6:00 on Nov.24

綜上所述，大力開發(fā)應用新能源，可有效緩解能源短缺現(xiàn)狀，文中主要對適應新能源發(fā)展的電力規(guī)劃要點進行了詳細探究。為了提升電力規(guī)劃水平，應該充分利用自然資源，創(chuàng)造更加豐富的電力資源，滿足人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钚枰?/p>

25日12時，氣旋在孟加拉國東南部登陸。孟加拉灣混合浪波高自北向南呈梯度式遞減，浪高大值區(qū)集中在緬甸近岸地區(qū)，浪向呈區(qū)域性變化。10°N以南海域以西南向浪占優(yōu)，波高分布約為1.5 m，靠近緬甸西南部的海域浪向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以西向和西北向浪為主，浪高呈現(xiàn)SW—NE向梯級式遞增，接近緬甸近岸區(qū)域波高達到最大；整個孟加拉灣風浪逐漸減弱，除緬甸近岸小部分區(qū)域仍有部分風浪成分外，其余區(qū)域均為涌浪，涌浪除靠近緬甸沿岸存在小范圍高值區(qū)以外，其余區(qū)域的涌浪浪高普遍較小，受到沿岸地形的影響，涌浪遇到近岸障礙物發(fā)生局部反向傳播，在90°E以東海域盛行偏北向涌浪，在90°E以西海域盛行偏南向涌浪。

底摩擦系數(shù)取0.006 7，采用DIA方法[15]計算非線性項，風能輸入和耗散源項選用Ardhuin等[16]建議的參數(shù)方案(ST4)。初始頻率取0.0411 8 ，共32個頻段，方向分辨率為10°。

7-a 風場7-b 混合浪場7-c 風浪場7-d 涌浪場圖7 氣旋04B 11月25日12時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.7 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 12:00 on Nov.25

4.2 北上型氣旋Sidr

取2013年11月10日0時至30日0時作為有效波高的驗證時段，計算對應的相關(guān)系數(shù)Cor、偏差Bias和均方根誤差RMSE(表2和圖2)等誤差參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)：(1)4個浮標實測的有效波高和模擬值相關(guān)系數(shù)均在0.80以上，說明WAVEWATCH Ⅲ模型在該海域有較好的適用性；(2)BD11浮標南部存在小島掩護，海浪的傳播可能受到阻礙以致海浪損耗相對較大，從而模擬得到該處的有效波高的相關(guān)系數(shù)偏低，均方根誤差和偏差偏高；(3)除AD09浮標的偏差為正值外，其他浮標的偏差均為負值，說明這三處模擬的有效波高偏小，有可能是浮標受到地形干擾而導致高頻波傳遞到浮標時受阻，使得實際輸出的波高比真實條件下的波高略小；(4)AD06和AD09浮標位于阿拉伯海東部，驗證時段內(nèi)浮標的有效波高變化幅度較小，也側(cè)面印證了孟加拉灣發(fā)生的氣旋活動引起的海浪波動，不易對阿拉伯海的海浪分布產(chǎn)生較大影響。

8-a 風場8-b 混合浪場8-c 風浪場8-d 涌浪場圖8 氣旋Sidr 11月12日00時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.8 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.12

氣旋繼續(xù)向北移動直至15日0時發(fā)展到最強盛階段，氣旋中心附近最大風速可達140 knots，臺風眼表現(xiàn)明顯，大風區(qū)集中分布在孟加拉國、緬甸沿岸一帶，混合浪最大波高可達到3.5 m，混合浪在氣旋中心附近出現(xiàn)逆時針偏轉(zhuǎn)，路徑右側(cè)的海浪保持南向傳播，路徑左側(cè)的海浪由于風力作用，浪向發(fā)生反轉(zhuǎn)形成北向和東北向海浪，氣旋中心形成左右側(cè)不對稱的混合浪大值區(qū)和風浪大值區(qū)，右側(cè)半圓受到副熱帶高壓影響，右半圓的混合浪波高和風浪波高都強于左半圓，除氣旋中心附近存在風浪勢力外，孟加拉灣其他區(qū)域海浪均為涌浪勢力，涌浪浪向和混合浪浪向大體一致，但最大涌浪波高約2.2 m，集中分布在孟加拉灣西部海域。

9-a 風場9-b 混合浪場 9-c 風浪場9-d 涌浪場圖9 氣旋Sidr 11月15日00時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.9 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.15

16日0時，氣旋一路北上至孟加拉國登陸，孟加拉灣海域附近存在小范圍風速大值區(qū)，路徑左側(cè)盛行北風，右側(cè)盛行西風及西南風。靠近海灣東北部區(qū)域一帶存在波高大值區(qū)，有效波高最大可達2.75m，5°N以南海域自西向東分別充斥南向和西南向浪，5°N以北海域自西向東分北充斥北向和西北向浪，同時緬甸沿海一帶存在小范圍風浪大值區(qū)，除此以外整個海灣大范圍存在涌浪成分，涌浪的最大有效波高出現(xiàn)的位置較風浪最大有效波高位置向孟加拉國西移，這可能與風浪的西向傳播有關(guān)。

以往學者對孟加拉灣的氣旋風暴進行過不同標準的分類，王友恒、王素賢[19-20]利用1973～1986年的孟加拉灣熱帶風暴資料，將熱帶風暴分為轉(zhuǎn)向型、西北型、偏北型和向東型四大類，并指出風暴路徑與生成源地和季節(jié)相關(guān)；段旭等[10]將1971～2010年發(fā)生在孟加拉灣的110個熱帶氣旋風暴按照登陸位置的方向劃分為W、NW、NE和E共四類路徑方向。

10-a 風場10-b 混合浪場 10-c 風浪場10-d 涌浪場圖10 氣旋Sidr 11月16日00時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.10 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.16

4.3 西北向型氣旋Helen

圖11～圖13為氣旋Helen由生成到消散過程的三個典型時刻的風場浪場矢量圖。西北向型氣旋Helen于2013年11月18日在孟加拉灣中部形成，一路向印度半島行進。18日06時，氣旋中心附近最大風速達到12.86 m/s，印度半島東南側(cè)存在小范圍風速大值區(qū)，風向分布不均。氣旋路徑正右前方出現(xiàn)混合浪高值區(qū)，受氣旋中心風力影響，氣旋路徑右側(cè)的南向海浪出現(xiàn)逆時針偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)為東向浪向印度半島東南部傳播，除氣旋行進方向正前方存在小范圍的東北向風浪外，海灣其他區(qū)域都以涌浪為主導，但涌浪波高普通較小，皆為南向傳播。

時光漸漸消逝，他走進了連綿的山谷，或者說是沼地，這些地方的野物比較多。一群馴鹿走了過去，大約有二十多頭，都呆在可望而不可即的來復槍的射程以內(nèi)。他心里有一種發(fā)狂似的、想追趕它們的念頭，而且相信自己一定能追上去捉住它們。一只黑狐貍朝他走了過來，嘴里叼著一只松雞。這個人喊了一聲。這是一種可怕的喊聲，那只狐貍嚇跑了，可是沒有丟下松雞。

11-a 風場11-b 混合浪場11-c 風浪場11-d 涌浪場圖11 氣旋Sidr 11月18日06時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.11 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 6:00 on Nov.18

20日18時，氣旋等級逐漸加強到最大，此刻氣旋中心附近最大風速達到36 m/s，氣旋附近風向發(fā)生逆時針偏轉(zhuǎn)，臺風眼表現(xiàn)突出，氣旋中心一路向西北向移動。氣旋中心右側(cè)東南向浪有所增強，混合浪最大波高可達2.6 m，氣旋行進方向左側(cè)的海浪方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。氣旋中心前方存在小范圍風浪高值區(qū)，印度及斯里蘭卡沿岸海域易受東北向和北向風浪的侵襲。整個孟加拉灣的涌浪分布較為均勻，但是涌浪波高較小。

12-a 風場12-b 混合浪場12-c 風浪場12-d 涌浪場圖12 氣旋Helen 11月20日18時風場、混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.12 Field of wind, mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 18:00 on Nov.20

23日0時，氣旋Helen在印度半島東南部登陸，此刻孟加拉灣北部盛行北風，印度半島欽奈港附近盛行東風，風速普遍較小。整個孟加拉灣海域海浪為南向浪，混合浪最大為2.2 m，海域的風浪勢力范圍集中分布在印度半島東南側(cè)及緬甸西南側(cè)，該小范圍的風浪可能是由于隨之發(fā)生的05號氣旋的活動所造成的，整個孟加拉灣海域的涌浪成分相較于氣旋Sidr和氣旋04B登陸時所占的比例降低不少，但涌浪方向總體上為南北向分布。

13-a 風場13-b 混合浪場13-c 風浪場13-d 涌浪場圖13 氣旋Helen11月23日0時混合浪場、風浪場和涌浪場圖Fig.13 Field of mixed wave, wind wave and swell in the Bay of Bengal at 0:00 on Nov.23

5 孟加拉灣監(jiān)測點處有效波高變化

為研究三種典型路徑下的氣旋在孟加拉灣不同方位海域引起的海浪變化規(guī)律，以孟加拉灣南、西、北和東四個方向為依據(jù)，分別選取Q1、BD11、Q2和Q3點作為數(shù)值模型監(jiān)測點，且4個監(jiān)測點具有近似的水深條件(圖14)。

圖14 監(jiān)測點位置示意圖Fig.14 Position schematic of control points

基于監(jiān)測點所處位置的不同，探究不同路徑下的氣旋活動對監(jiān)測點處海浪波況的影響，各個監(jiān)測點的經(jīng)緯度坐標以及水深見表3。不同路徑氣旋活動過程階段，幾個監(jiān)測點在有效波高的初始變化階段、峰值階段、平穩(wěn)階段表現(xiàn)各異，具體情況體現(xiàn)在以下方面。

表3 監(jiān)測點經(jīng)緯度坐標及水深表Tab.3 Position and mean water depth of control points

5.1 轉(zhuǎn)向型氣旋04B

由圖15可見，氣旋04B發(fā)生初期，Q1做出的反應最迅速，且該點的波浪變化幅度最大，而其余3個監(jiān)測點的波浪變化幅度很小，基本趨于平穩(wěn)狀態(tài)；氣旋發(fā)展階段，4個監(jiān)測點的有效波高達到峰值的時刻較為接近，Q1、BD11和Q3三個監(jiān)測點均在氣旋生成144 h后達到峰值，而Q2點稍稍滯后，大約在氣旋生成168 h后達到波高峰值7.704 m，且Q2點的波高峰值遠超過其他三處監(jiān)測點的最大峰值；氣旋削弱階段，4個監(jiān)測點處的有效波高值均按照不同速率有所下降，Q2點有效波高減小速率最快，Q3點波高下降的速率最慢，且降幅最小，僅比峰值時刻的波高減小0.298 m。

圖15 氣旋04B活動過程監(jiān)測點處有效波高隨時間的變化曲線Fig.15 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone 04 B

5.2 北上型氣旋Sidr

由圖16可見，氣旋形成初期，Q1和BD11的有效波高出現(xiàn)小幅降低，而Q2和Q3的有效波高呈現(xiàn)小幅增大，但無論是降幅還是增幅均不超過0.5 m，說明氣旋生成2 d內(nèi)對4個監(jiān)測點處的有效波高影響不大；氣旋發(fā)展階段，Q1最早達到波高峰值，隨后BD11和Q3在氣旋生成132 h后達到波高峰值，且波高峰值較為接近，而Q2達到波高峰值的時間較BD11和Q3滯后了24 h，但該點的有效波高峰值3.231 m卻遠超過了其他三點處的最大峰值；總體來說，氣旋整個生命周期除了Q1點的波高波動不明顯外，其余三點均經(jīng)歷了波高的較大波動，最后回落到氣旋生成之前的有效波高。

圖16 氣旋Sidr活動過程監(jiān)測點處有效波高隨時間的變化曲線Fig.16 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone Sidr

5.3 西北向型氣旋Helen

由圖17可見，氣旋Helen生成初期，Q1、Q2和Q3三處監(jiān)測點的有效波高均有小幅提升，但BD11的有效波高基本不變，隨之出現(xiàn)較快速率增長；氣旋發(fā)展階段，Q1和Q3點的有效波高呈緩幅下降趨勢，且降幅不超過0.5 m，而BD11和Q2點處的有效波高隨時間呈現(xiàn)頻繁波動，其中BD11點的波動幅度高于Q2點，總體呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢；總體而言，Q1的有效波高在氣旋形成后約48 h達到峰值，而BD11的有效波高首次達到峰值的時間較Q1滯后12 h，且BD11的有效波高達到最大峰值2.48 m大約經(jīng)歷了96 h，并遠高于其他三處監(jiān)測點的有效波高峰值。

圖17 氣旋Helen活動過程監(jiān)測點處有效波高隨時間的變化曲線Fig.17 Variation curve of effective wave height at control point of cyclone Helen

6 結(jié)論

本文借助WAVEWATCH Ⅲ模型模擬了孟加拉灣發(fā)生于11月的三次氣旋活動，旨在探究三種典型路徑氣旋活動下的風、浪的分布情況及監(jiān)測點有效波高隨時間的變化規(guī)律，得出以下結(jié)論：

多景觀帶是由肖圈干渠延伸出來的三條沿河綠化景觀帶，一條水上游樂景觀帶、一條生活休閑景觀帶、一條工業(yè)生活景觀帶。肖圈干渠是經(jīng)過南皮的主要的東西向的河流，是城市水景主要干路。從肖圈干渠延伸出三條主要的支路，一是水上公園：所經(jīng)途徑主要有城西的水上公園；一是生活休閑，經(jīng)過的主要是居住生活區(qū)，沿河兩邊有很多的休閑綠化公園，是人流匯集的一條生活綠帶；一是工業(yè)水渠，主要流經(jīng)工業(yè)園區(qū)，在承擔工業(yè)排水的同時擔任少部分的生活公園的功能。城市外圍的綠化帶起到防護和隔離噪音的功能。

(1)轉(zhuǎn)向型氣旋04B活動期間，孟加拉灣南部海域最早受到影響但持續(xù)時間不長，混合浪有效波高分布在0.5～1.5 m；而海灣東北側(cè)在風浪、涌浪聯(lián)合作用下受到影響程度最大，監(jiān)測點Q2的混合浪有效波高可達7.704 m，但隨后陡降至約3 m，故孟加拉灣東北側(cè)海域是轉(zhuǎn)向型氣旋的重點受災區(qū)，防災工作的布控需依賴于極強氣旋風暴04B的移動路徑和變化速率。

(2)北上型氣旋Sidr活動期間，因地形影響，斯里蘭卡以西幾乎不受氣旋引起的海浪波動，而位于孟加拉西部沿海和東北部海域受氣旋活動影響較大，混合浪有效波高在監(jiān)測點Q2處最大可達3.231 m；超級氣旋風暴Sidr氣旋最強時刻和混合浪有效波高達到峰值時刻存在15 h的錯峰期，海灣東北部區(qū)域和東部區(qū)域附近易受到風浪沖擊，故防災工作的重心可放在孟加拉灣北部及東北部海域。

(3)西北向氣旋Helen活動期間，海浪最為強烈的區(qū)域為孟加拉灣西部及東部港口城市，混合浪有效波高最大可達2.6 m；除監(jiān)測點Q1在整個氣旋活動期間波動較小外，其余三處監(jiān)測點的有效波高波動較大，且達到波峰時刻較氣旋生成時刻分別滯后48 h、60 h和96 h，特強氣旋風暴Helen可引起西部沿岸一帶產(chǎn)生2.48 m的大浪，故對這一帶的災害性海浪防護需要覆蓋整個氣旋活動周期。