作者：冯曦 日期：2023-01-12 11:02:58
二零一二年桑迪飓风袭击了美国东海岸，引来了方方面面与之相关的科学家们的关注和研究。在众多与桑迪飓风相关的研究中，Valle-Levinson et al. [2013] 发现了桑迪飓风除了在人们关注的新泽西，纽约州等沿海造成了严重的风暴潮外，在它未靠近的佐治亚州，北卡州，南卡州的沿海地区也造成了颇高的水位，这些高水位遵循着类似半日天文潮震动的频率，持续了数日，并沿岸向南北方向扩散。这一现象被Valle-Levinson et al. [2013] 认为是风暴潮与天文潮交互作用所造成的。然而，这一现象是否典型；它是否同样会出现在路经美国东海岸的其他北大西洋飓风的历史资料里，尚且未知。与此同时，由于这种半日潮震动会很大程度上影响风暴潮预报的准确性，这便推动了本书所研究的课题，即：美国东海岸的风暴潮半日震动现象。本书通过对沿着美国东部海岸线均匀分布的20个潮汐观测站共18年的水文资料进行时间序列等统计分析，并结合沿岸30多个气象观察站的所提供的风和气压资料，来初步判定促成风暴潮半日震动现象的动力因素。在此基础上再通过构建数模实验来确认和更深层次的探索此现象的形成机理。在数据分析和数模实验的发现中总结并提出了风暴潮半日震动现象的概化模型。全书共总结了从1996年到2014年期间在美国东海岸，特别是南大西洋湾中间地区，显著又持续性较长的85次风暴潮半日震动事件。这些事件的发生大部分与热带风暴和冷锋过境有关。大部分事件被发现与事件过程中及发生前后所盛行于南大西洋海岸并与海岸线平行的风有密切关系。由于风暴潮带来的外部力量，天文潮的前进被滞后了，其能量也有所削弱，以至于振幅减小。一方面，这是由于海床底部的摩擦由于风力被间接提高了，另一方面，由风引起的沿岸流也加强了在天文潮传播方向上的科氏加速度的比重。这两者相互结合造成了潮汐运动在风暴潮发生时的有所变化，并形成了风暴潮的半日震动现象。
北美大西洋湾是热带风暴的多发区。因此，作者以其为研究对象，开展了一系列针对该风暴增水扰动现象的研究。主要包括：对美国东海岸沿岸潮位资料的统计分析，分析了在潮立波运动中，潮汐与风暴潮的耦合作用；对风暴憎水半日震动现象进行了特征识别，分析了风暴憎水扰动现象的动力学机制；并对气旋因子与该震荡现象的关联机制展开了探讨，以及分析了不同地形条件下，风暴憎水扰动现象的表现特征。