风暴潮是由强烈大气扰动,如热带气旋、温带气旋等引起的海面异常升高现象。风暴潮与天文大潮的高潮期相叠,将会造成巨大灾害,世界上绝大多数因强风暴引起的特大海岸灾害都是由风暴潮造成的,风暴潮灾害已居海洋灾害之首。
河海大学港口海岸与近海工程学院教授王如云,多年来一直从事风暴潮的研究和预测工作。他对风暴潮和天文潮在浅海地区的非线性相互作用机理进行了理论分析,基于无结构三角单元网格和高精度高分辨的WENO格式,建立了一个高精度高分辨率的风暴潮二维数值预报模式。
该模式采用对岸线有较强拟合能力的无结构网格对求解区域进行离散,采用藤田公式和宫崎正卫风场模式模拟气压场和风场。由于台风暴潮在近岸地区受底部地形的影响,可能引起非线性较强的波动,从而产生陡度大的波面,因此模式中利用Roe的通量函数给出守恒方程的无粘性通量,针对复杂的海底地形,对模式专门进行了通量梯度项与源项的平衡。
应用此模型模拟和预报珠江口地区以及江苏沿海地区的风暴潮增水,取得了较高精度的预报成果。
其实,自上世纪90年代开始,王如云教授就围绕水动力学间断波现象以及计算方法设计开展研究工作,是国内最早利用高精度高分辨的数值模拟方法研究水动力学间断波现象的学者之一。
多年来,王如云教授负责或参加过多项国家自然科学基金项目、国家教育部博士点基金项目、国家教育部科学研究重点项目、水利部“948”项目、江苏省教育厅高新技术产业开发项目、国家重点实验室开放基金项目等等。在国内外相关学术刊物上发表论文近60篇,参编研究生用教材3部,为我国科研教育等岗位培养了20多位研究生。