19098

۱۹۰۹۸

پيش‌بيني طيفي امواج دريا در محيط هاي بسته و نيمه بسته با استفاده از مدل ويوواچ-۳

كارشناسي ارشد

مهندسي سواحل، بنادر و سازه هاي دريايي

۹۶-۹۷

۱۳۹۷/۱۲/۱۲

دكتر سيد مصطفي سيادت موسوي - دكتر محمد حسين كاظمي نژاد

عمران

عملكرد مدل نسل سوم WAVEWATCH-III در محيطهاي بسته و نيمهبسته نسبت به اقيانوس‌ها دقت كمتري دارد. يكي از دلايل اصلي كاهش دقت در اين گونه محيطها، كيفيت پايين دادههاي باد در نزديكي ساحل به عنوان يكي از وروديهاي اصلي به مدل موج است. در نتيجه اگر دادههاي باد اندازهگيري شده به اندازه كافي و با توزيع مناسب در محيط موجود باشد، ميتوان از اين دادهها كه بيشك دقت بالاتري نسبت به دادههاي مدلسازي شدهي باد دارند به عنوان ورودي مدل موج استفاده نمود. در مدل WAVEWATCH-III تركيبهاي مختلفي براي محاسبهي انرژي ورودي از باد به موج و زوال انرژي موج ارائه گرديده است كه براي يافتن رابطهي بهينه براي چنين محيطهايي، دو درياچهي آنتاريو و اري كه دادههاي اندازهگيري باد مناسبي دارند، شبيه‌سازي شدند. روابط ST4T500, ST4T471, ST3Bid, ST3BJA جزء روابطي هستند كه با توجه به شاخص خطاي آماري جذر ميانگين مربعات خطاها و خطاي اريبي (باياس) در هر دو درياچه، هم در مورد ارتفاع مشخصه موج و هم در مورد پريود ميانگين، نتايج مطلوبي دارند. اين روابط در خليج فارس كه دادههاي باد اندازهگيري آن به اندازهي كافي نيست و از مدل باد اصلاح شدهي ECMWF با استفاده از دادههاي سنجش از دور كه به CCMP معروف است به عنوان ورودي مدل موج استفاده ميگردد نيز عملكرد مطلوبي دارند و در نتيجه كيفيت پايين دادههاي باد بر روي رابطهي بهينهي مدل تاثير محسوسي ندارد. البته فرمولبندي ST1 عملكرد خوبي براي ارتفاع موج دارد اما در پريود موج ناموفق است. فرمولبندي ST6 نيز براي درياچهها موفق عمل كرده است اما در خليج فارس ناموفق است كه شايد علت آن، توسعه يافتن اين فرمولبندي براي مقياسهاي كوچك و عدم كاليبره شدن جهاني آن است. واژه هاي كليدي: WAVEWATCH-III، محيطهاي بسته، آنتاريو، اري، خليج فارس

1397/04/27

Spectral wave prediction in enclosed and semi-enclosed basins using WAVEWATCH – III Model

7/18/2018 12:00:00 AM

Abstract: The third generation wave model WAVEWATCH–III is less accurate in enclosed and semi-enclosed basins than in oceans. One of the most important reasons of the reduction in accuracy in such basins is the quality of the nearshore wind data as one of the main inputs to the wave model. As the result, if adequate measured wind data is available and bouys are spatially distributed over the basin, these data -that are certainly more accurate than outputs of wind model- are a good choice to use them as the input to the wave model. In WAVEWATCH-III, there are several packages available for the wind input and wave dissipation terms to determine the optimized parameterization in such basins. In this study, the Lake Ontario and the Lake Erie with appropriate measured wind data are simulated using WAVEWATCH-III. ST4T471, ST4T500, ST3BJA, ST3Bid were the parameterizations used and all assessments were based on RMSE and bias values of bulk wave parameters HS and Tmo2. These parameterizations were also used for the Persian Gulf in which the adequate measured wind data was not available, and instead, a reanalysis version of ECMWF wind data using remote sensing data (called CCMP) was used. In conclusion, the potentially lower quality of wind data in this area did not change the optimized parameterization. It is worth to note that ST1 parameterization performs well in prediction of HS in both lakes but not in the Persian Gulf. Most likely this parameterization is developed for small scales but not calibrated in global scale. Keywords: WAVEWATCH–III, enclosed basins, Lake Ontario , Lake Erie, Persian Gulf