Wave-tide interaction modulates nearshore wave height
Wave-tide interaction modulates nearshore wave height
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波浪-潮汐相互作用调节近岸波高
DOI：
10.1007/s10236-018-01245-z
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
2.3
通讯作者：
Lewis M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lewis M
在极高水位时发生的大浪的综合危害可能会增加沿海洪水的风险。众所周知，波浪-潮汐相互作用过程可以调节潮汐动力较强地区的波浪气候，但在洪水风险评估中通常会忽略该过程。在这里，我们调查潮汐动力学在近岸波浪气候（即水深> 10米）中的作用，假设在高水位期间发生较大的波浪，洪水的风险更大，因为潮汐动力学改变了传播到海岸的波浪气候。一个动态耦合的波浪潮汐模型“COAWST”应用于爱尔兰海为期2个月（2014年1月至2月）。与非耦合方法相比，在某些地区模拟的高水波高度要大20%，这对沿海灾害有明显的影响。应用了三种模型空间分辨率（1/60°、1/120°、1/240°），尽管所有模型显示了类似的验证统计数据，但发现了波高模拟潮汐调制的差异（高水波高差异高达10%）;因此，需要亚公里尺度的模型分辨率来捕捉海岸周围的潮流变化和波浪-潮汐相互作用。此外，还对预测的平均海平面上升的影响进行了调查（0.44-2.00米，以反映到21世纪末可能出现的极端海平面上升），结果表明，某些地区的高水波高增加了5%。因此，一些地区可能会经历未来在极端高水位时发生的大浪的综合危险增加。
The combined hazard of large waves occurring at an extreme high water could increase the risk of coastal flooding. Wave-tide interaction processes are known to modulate the wave climate in regions of strong tidal dynamics, yet this process is typically omitted in flood risk assessments. Here, we investigate the role of tidal dynamics in the nearshore wave climate (i.e. water depths > 10 m), with the hypothesis that larger waves occur during high water, when the risk of flooding is greater, because tidal dynamics alter the wave climate propagating into the coast. A dynamically coupled wave-tide model “COAWST” was applied to the Irish Sea for a 2-month period (January–February 2014). High water wave heights were simulated to be 20% larger in some regions, compared with an uncoupled approach, with clear implications for coastal hazards. Three model spatial resolutions were applied (1/60°, 1/120°, 1/240°), and, although all models displayed similar validation statistics, differences in the simulated tidal modulation of wave height were found (up to a 10% difference in high water wave height); therefore, sub-kilometre-scale model resolution is necessary to capture tidal flow variability and wave-tide interactions around the coast. Additionally, the effects of predicted mean sea-level rise were investigated (0.44–2.00 m to reflect likely and extreme sea-level rise by the end of the twenty-first century), showing a 5% increase in high water wave height in some areas. Therefore, some regions may experience a future increase in the combined hazard of large waves occurring at an extreme high water.
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