A Novel Framework for Parametric Analysis of Coastal Transition Zone Modeling
A Novel Framework for Parametric Analysis of Coastal Transition Zone Modeling
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沿海过渡区建模参数分析的新框架
DOI：
10.1111/1752-1688.12983
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Li, Hong‐Yi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chegini, Taher;de Almeida Coelho, Gustavo;Ratcliff, John;Ferreira, Celso M.;Mandli, Kyle;Burke, Patrick;Li, Hong‐Yi
沿海地区对极端事件的脆弱性激发了一种可操作的内陆-沿海耦合建模策略，重点是沿海过渡区（CTZ），即海岸和高地河流之间的区域。为了应对这一挑战，我们提出了一个自上而下的框架，用于研究不同过程对具有各种几何形状，不同物理特性和多种强迫条件的CTZ流体动力学的贡献。我们进一步提出了一种新的方法，称为潮汐消失点（TVP），划定CTZ的范围，通过高地。我们证明了我们的框架在美国东部和海湾沿岸的适用性。我们将该地区的CTZ分为三类，即无河口（直接河流-海岸连接），三角形和梯形河口。结果表明，虽然半日分潮在大多数情况下占主导地位，但随着流量的增加，日分潮在该河段变得更加普遍。此外，降低床面粗糙度值比增加相同值更能促进结果的显著变化。此外，河口促进潮汐能衰减，从而减少了通过高地的潮汐信号的范围。拟议的框架是通用的，可扩展到任何沿海地区。
Vulnerability of coastal regions to extreme events motivates an operational coupled inland‐coastal modeling strategy focusing on the coastal transition zone (CTZ), an area between the coast and upland river. To tackle this challenge, we propose a top‐down framework for investigating the contribution of different processes to the hydrodynamics of CTZs with various geometrical shapes, different physical properties, and under several forcing conditions. We further propose a novel method, called tidal vanishing point (TVP), for delineating the extent of CTZs through the upland. We demonstrate the applicability of our framework over the United States East and Gulf coasts. We categorize CTZs in the region into three classes, namely, without estuary (direct river–coast connection), triangular‐, and trapezoidal‐shaped estuary. The results show that although semidiurnal tidal constituents are dominant in most cases, diurnal tidal constituents become more prevalent in the river segment as the discharge increases. Also, decreasing the bed roughness value promotes more significant changes in the results than increasing it by the same value. Additionally, the estuary promotes tidal energy attenuation and consequently decreases the reach of tidal signals through the upland. The proposed framework is generic and extensible to any coastal region.
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