項目概況

珠江河口是我國遭受臺風影響最為嚴重的地區(qū)之一，平均每年有5.5個熱帶氣旋影響該地區(qū)，防臺風暴潮形勢嚴峻。近年來，受氣候變化影響，影響珠江河口的強臺風次數(shù)呈增加趨勢，珠江河口接連遭受“天鴿”“山竹”等強臺風襲擊，河口風暴潮位屢次突破歷史極值。為更好地開展風暴潮防災減災工作，珠科院風暴潮預報團隊依托珠江河口原型觀測平臺實時監(jiān)測風暴潮發(fā)展過程，采用風暴潮數(shù)值預報模型和經(jīng)驗預報模型進行河口風暴潮實時滾動預報，以保障珠江河口地區(qū)防洪潮安全。

主要亮點

珠科院自主開發(fā)了珠江河口風暴潮數(shù)值預報模型，模型對河流—河網(wǎng)—河口—海灣—海域跨尺度整體考慮，耦合風—浪—徑—潮等多要素，實現(xiàn)實時、精準、聚焦的風暴潮預報。模型覆蓋珠江三角洲，包括珠江河口干流、河網(wǎng)、八大口門、灣區(qū)、外海，水域面積約4萬km2，模型上游至高要、石角、博羅、石咀、老鴉崗控制站，外海到口外100m等深線處。以往預報中小尺度河網(wǎng)區(qū)域需進行模型嵌套，計算效率低，為克服這個局限，采用跨尺度建模，實現(xiàn)海域、海灣直至珠江口漫灘內(nèi)陸區(qū)物理過程和數(shù)值模式的無縫連接。基于最新的水深地形數(shù)據(jù)，在河道內(nèi)采用貼體四邊形網(wǎng)格，在河道交匯處及口外復雜區(qū)域采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，對珠江三角洲河網(wǎng)、口門區(qū)以及口外海域進行整體考慮。為克服以往預報中實測資料不足的局限，模型采集原型觀測平臺實時觀測數(shù)據(jù)以及珠江三角洲各水文站、潮位站等平臺的實時報汛數(shù)據(jù)，為實時監(jiān)測預報提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)值模型可調(diào)用多核并行計算，計算效率高；模型基于Linux系統(tǒng)開發(fā)，易于部署，可適配國產(chǎn)軟件環(huán)境。數(shù)值預報過程中同時引入了經(jīng)驗預報模型，以河口重要站點長序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用統(tǒng)計方法構(gòu)建了風暴增水與風速、氣壓之間的經(jīng)驗模型，結(jié)合經(jīng)驗預報模型和數(shù)值預報模型，快速實時預報珠江河口風暴潮。

應(yīng)用成效

珠科院風暴潮預報團隊于2022年實時精準滾動預報了2207號“木蘭”、2209號“馬鞍”、2216號“奧鹿”和2220號“納沙”4場臺風暴潮，依據(jù)中央氣象臺發(fā)布的路徑預報數(shù)據(jù)，針對珠江河口及珠江流域（片）沿海地區(qū)，開展登陸前36h、24h、12h的滾動風暴潮預報，共發(fā)布9期風暴潮簡報，參與2次珠江防總防汛會商。24h預見期的增水預報誤差在10%以內(nèi)，預報數(shù)據(jù)質(zhì)量較優(yōu)，實時預報成果推送給珠江委和澳門特別行政區(qū)政府有關(guān)部門，為珠江防總與澳門地區(qū)防汛防臺風工作提供了堅實的技術(shù)支撐。

>風暴潮數(shù)值模型范圍及水深、網(wǎng)格分布圖

>珠江河口原型觀測平臺實時監(jiān)測結(jié)果