×

港口安全航行和运营管理海况预测综合建模:在地中海的应用。 (英语) Zbl 1481.86009号

摘要:在本文中,我们介绍了三种稳健的数值模型的最新进展,用于模拟海湾和沿海地区波浪场和水动力环流的演变,这些海湾和沿海区域有大型港口和重要的城市港口设施。这些模型被集成到一个单一的软件套件中,用于开发决策支持工具,以提供对全球选定重要港口的主要海况的可靠预测。综合建模平台的应用旨在支持船舶进港程序,它基于合作的高分辨率水动力(海洋和波浪)模型,这些模型从全球尺度或区域、公海和天气预报中获取输入数据和边界条件。海况短期预报的实施包括:i)海平面变化的高分辨率风暴潮(HiReSS)模型的开发、验证、耦合和操作应用;ii)用于海上和沿海地区不规则波传播的第三代谱波模型,称为基于TELEMAC的操作模型寻址波作用计算(TOMAWAC);以及iii)基于双曲线缓坡方程的港口盆地高分辨率相位分辨率波浪模型(wave-L)。该创新产品专为港口相关终端用户设计,将提高港口的航行安全,优化泊位占用率,支持港口引航操作、系泊和拖曳程序,并可能促进港口布局升级或设计。在此,介绍了地中海及其八个选定港口的试点预报实施情况。

MSC公司:

86A05型 水文学、水文学、海洋学

软件:

电信
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] 海事安全委员会第八十五届会议(2008年)的报告
[2] 波列塔,M。;Jimenez-Banos,D。;Crisci,M。;索拉里,G。;Fiumara,A.,A.,《全球导航卫星系统(GNSS)在海上的演进——增量方法》(2016年),《GNSS内部》
[3] 英国运输部海上事故调查处,《2005-2009年安全文摘》,南安普顿
[4] 累计波。港口导航管理的决策支持工具。http://accuwaves.eu/(2019年10月12日访问)
[5] C.Memos、C.Makris、A.Metallinos、T.Karambas、D.Zissis、M.Chondros、G.Spiliopoulos、M.Emmanuuilidou、A.Papadimitriou、V.Baltikas、Y.Kontos、G.Klonaris、Y.Androulidakis、V.Tsoukala、Accu-Waves:港口航行安全决策支持工具,Proc。2019年第1届DMPCO会议。
[6] 海上交通,https://www.marinetraffic.com/(2020年4月28日访问)
[7] 罗杰斯,W.E。;Kaihatu,J.M。;Hsu,L。;Jensen,R.E。;戴克斯,J.D。;Holland,K.T.,《使用SWAN模型在南加州湾海岸预测和后播波浪》。工程,54,1,1-15(2007)
[8] 阿勒德·R。;戴克斯,J。;Hsu,Y.L。;Kaihatu,J。;Conley,D.,实时近岸波浪和洋流预测系统,J.Mar.Syst。,69, 1-2, 37-58 (2008)
[9] 戴克斯,J.D。;Wang,D.W。;Book,J.W.,《亚得里亚海高分辨率业务波浪预报系统评估》,J.Mar Syst。,78,S255-S271(2009)
[10] Singhal,G。;潘昌,V.G。;Lillibridge,J.L.,《阿拉斯加J.Waterway Port Coast威廉王子湾操作波浪预报系统的可靠性评估》。海洋工程,136,6,337-349(2010)
[11] Bidlot,J.R.,ECMWF波浪预报现状,(摘自ECMWF海浪研讨会(2012年6月)),25-27
[12] Chawla,A。;托尔曼,H.L。;杰拉尔德,V。;斯宾德勒,D。;斯宾德勒,T。;Alves,J.H.G。;曹,D。;Hanson,J.L。;Devaliere,E.M.,《多重网格波浪预报模型:业务波浪预报的新范式》,《天气预报》。,28, 4, 1057-1078 (2013)
[13] Rusu,L。;Soares,C.G.,《港口引道高分辨率波浪预报系统评估》,海洋工程,58224-238(2013)
[14] 巴尔多夫,M。;Hong,S.B.,《改进和评估电子导航应用程序的影响》,国际电子导航杂志。3月经济。,4, 1-12 (2016)
[15] 温特里特,A。;Neumann,T.,《海上航行与海上运输安全:STCW,海上教育与培训(MET),人力资源与船员配备,海事政策,物流与经济事务》(2013),CRC出版社
[16] 电子导航战略实施计划(2014)
[17] 使用新型无线网络和差分全球导航卫星系统提高港口效率和安全,增强船舶导航,http://www.dockingassist.eu/(2020年4月23日访问)
[18] PORTS®物理海洋学实时系统,https://tidesandcurrents.noaa.gov/ports.html,(访问日期:2020年4月23日)
[19] 新的AVANTI端口信息软件,https://safety4sea.com/new-avanti-port-information-software网站/(2020年4月23日访问)
[20] COPERNICUS海洋环境监测服务,为所有海洋应用提供产品和服务,http://marine.copernicus.eu/(2019年10月12日访问)
[21] WaveForUs:一个试点系统,用于开发和提供每日海浪和环流预报,供Thermaikos湾的公共和应急使用,http://wave4us.web.auth.gr/(2020年4月23日访问)
[22] 波塞冬系统:希腊海洋监测、预报和信息系统,http://www.poseidon.hcmr.gr/(2020年4月23日访问)
[23] KASSANDRA风暴潮建模系统,http://kassandra.ve.ismar.cnr.it:8080/kassandra(2020年4月23日访问)
[24] SOCIB-WMOP,网址:http://thredds.socib.es/(2020年4月23日访问)
[25] COSYNA——北冰洋和北冰洋海岸观测系统,https://www.hzg.de/institutes_platforms/cosyna/index.php.en(2020年4月23日访问)
[26] Androulidakis,Y.S。;Kombiadou,K.D。;Makris,C.V。;巴尔的斯,V.N。;克雷斯滕蒂斯,纽约,《地中海风暴潮:未来气候条件下的变化和趋势》,Dyn。大气。海洋。(2015)
[27] Krestenitis,Y.N。;Androulidakis,Y.S。;Kontos,Y.N。;Georgakopoulos,G.,《由于风暴潮事件,地中海东北部沿海地区的海岸淹没》,J.Coast。保护。,15, 353-368 (2011)
[28] Y.Krestenitis、I.Pytharoulis、T.S.Karacostas、Y.Androulidakis、C.Makris、K.Kombiadou、I.Tegoulias、V.Baltikas、S.Kotsopoulos、S.Kartsios,《地中海的恶劣天气事件和海平面变化:波浪操作平台》,2017年。doi:10.1007/978-3-319-35095-09。
[29] Makris,C.V。;Androulidakis,Y.S。;Krestenitis,Y.N。;Kombiadou,K。;Baltikas,V.N.,气候变化下地中海风暴潮的数值模拟,(第36届IAHR世界大会(2015))
[30] 马克里斯,C。;Galiatsatou,P。;托利卡,K。;阿纳格诺斯托普鲁,C。;Kombiadou,K。;普里诺斯,P。;Velikou,K。;Kapelonis,Z。;特拉古,E。;Androulidakis,Y。;Athanassoulis,G。;Vagenas,C。;特古利亚斯,I。;巴尔的斯,V。;Krestenitis,Y。;Gerostathis,T。;Belibassakis,K。;Rusu,E.,《气候变化对爱琴海和爱奥尼亚海海洋特征的影响》,《海洋动力学》。(2016)
[31] 马克里斯,C。;Androulidakis,Y。;巴尔的斯,V。;Kontos,Y。;Karambas,T。;Krestenitis,Y.,HiReSS:用于港口工程海域海平面高程和洋流操作预测的风暴潮模拟模型(第1届DMPCO会议(2019年))
[32] 打开TELEMAC-MASCARET。数学上优越的求解器套件。TOMAWAC-沿海地区的波浪传播,http://www.openteleac.org/index.php/presentation?id=20(2019年10月12日访问)
[33] Benoit,M。;马科斯,F。;Becq,F.,具有非结构化空间网格的第三代浅水波模型的开发,Proc。海岸。工程咨询(1996)
[34] Benoit,M。;马科斯,F。;Becq,F.,《TOMAWAC:海上和近岸风暴波的预测模型》(Proceedings,Congr.Int.Assoc.Hydraul.Res.IAHR(1997))
[35] Hervouet,J.M.,《TELEMAC,水文信息系统》(1999),霍伊尔·布兰奇
[36] Issa,R。;Rougé,D。;Benoit,M。;维奥洛,D。;Joly,A.,《利用包含波浪效应的浅水方程模型模拟沿海地区的藻类迁移》,J.Hydro-Environ。研究(2010)
[37] Karambas,T.V.公司。;克里斯托普洛斯,S。;Avgeris,I.,HARBOUR_L:港口工程设计的综合数学模型,(第五届泛胡伦会议Harb.Work.(2010))
[38] Karambas,T.V.公司。;Samaras,A.G.,《海岸防护结构设计的综合数值模型》,J.Mar.Sci。工程(2017)
[39] 马克里斯,C。;Karambas,T。;巴尔的斯,V。;Kontos,Y。;Metallinos,A.公司。;软骨,M。;Papadimitriou,A。;苏卡拉,V。;Memos,C.,WAVE-L:港区波浪传播预测的综合数值模型(第1届DMPCO会议(2019年))
[40] 希腊海军水文局(HNHS),https://www.hnhs.gr/en/(2019年10月12日访问)
[41] 文森特,C.L。;Briggs,M.J.,《不规则波在土丘上的折射-绕射》,J.Waterw Port Coast。海洋工程(1989)
[42] Yu,Y.X。;Liu,S.X。;Li,Y.S。;Wai,O.W.H.,随机波通过防波堤的折射和衍射,海洋工程(2000)
[43] 德弗里斯,H。;布雷顿,M。;de Mulder,T。;Krestenitis,Y。;Ozer,J。;普罗克特,R。;Ruddick,K。;所罗门,J.C。;Voorrips,A.,《应用于三个欧洲浅海的二维风暴潮模型的比较》,环境。柔和。(1995)
[44] Krestenitis,Y.N。;Androulidakis,Y。;Kombiadou,K。;马克里斯,C。;巴尔的斯,V。;Kalantzi,G.,《Thermaikos海湾的操作性海洋学预测:waveforus项目》(Proc.12th Int.Conf.Prot.Restor.Environ.(2014))
[45] 克司坦炎,γ。;肯塔基州孔比亚杜。;Androulidakis,Y.S。;马克里斯,C。;巴尔的斯,V。;斯科利卡里斯,C。;Kontos,Y.N。;Kalantzi,G.,《Thermaikos Gulf(希腊)的操作海洋学平台:公共用途的预测和紧急警报系统》,(第36届IAHR世界大会(2015))
[46] Krestenitis,Y。;Androulidakis,Y。;Kombiadou,K。;马克里斯,C。;Baltikas,V.,《爱琴海(希腊)风暴潮业务预报系统》(Proc.2015 ASLO Aquat.Sci.Meet.(2015))
[47] Wang,X.H.,潮汐引起的沉积物再悬浮和带有淤泥床的理想河口的底部边界层,J.Phys。Oceanogr公司。(2002)
[48] S.D.史密斯。;Banke,E.G.,海面阻力系数随风速的变化,Q.J.R.Meteorol。Soc.(1975年)
[49] Roache,P.J.,计算流体动力学(1972),赫尔莫萨:赫尔莫萨阿尔伯克基·兹比尔0251.76002
[50] Schwiderski,E.W.,《绘制全球海潮图》,《地球物理学评论》。(1980)
[51] 坂本,K。;津野,H。;Nakano,H。;Hirabara,M。;Yamanaka,G.,将显式潮汐强迫引入OGCM的实用方案,海洋科学。(2013)
[52] 松本,K。;Takanezawa,T。;Ooe,M.,通过将TOPEX/POSEIDON高度计数据同化为流体动力学模型而开发的海洋潮汐模型:日本周围的全球模型和区域模型,J.Oceanogr。(2000)
[53] P.Schureman,潮汐调和分析和预测手册,1958年。doi:10.5962/bhl.title.38116。
[54] C.C.Mei,海洋表面波的应用动力学。,(1983). ·Zbl 0562.76019号
[55] 托尔曼,H.L.,《缓慢变化、不稳定和非均匀深度和洋流上的第三代风浪模型》,J.Phys。Oceanogr公司。(1991)
[56] Komen,G.J。;Cavaleri,L。;多尼兰,M。;哈塞尔曼,K。;哈塞尔曼,S。;Janssen,P.A.E.M.,《海浪动力学和建模》(1994),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0816.76001号
[57] TOMAWAC用户手册,http://wiki.opentelemac.org/doku.php?id=user_manual_tomawac(2019年10月12日访问)
[58] 哈塞尔曼,K。;哈塞尔曼,S。;鲍尔,E。;詹森,P.A.E.M。;Komen,G.J。;贝尔托蒂,L。;Lionello,P。;纪尧姆,A。;Cardone,V.C.公司。;格林伍德,J.A。;Reistad先生。;赞布罗斯基,L。;尤因,J.A.,《WAM模型——第三代海浪预测模型》。,《物理学杂志》。《海洋》(1988)
[59] Copeland,G.J.M.,“缓坡”波动方程的实用替代方法,海岸。工程(1985)
[60] 渡边,A。;Maruyama,K.,折射、绕射和破碎联合作用下近岸波场的数值模拟,海岸。工程师Jpn。,29, 19-39 (1986)
[61] 克里斯托普洛斯,S。;Avgeris,I。;Karambas,T.V.,HMAR-HARBOURL:港口布局设计的综合数值模型,(Proc.Int.Soc.Offshore Polar Eng.Conf.(2012),ISOPE)
[62] Battjes,J.A。;Janssen,J.P.F.M.,《随机波浪破碎导致的能量损失和设置》(Proc.Coast.Eng.Conf.,1(1979)),569-587
[63] 西拉塔纳皮提科。;Karunchintadit,R。;Shibayama,T.,使用代表性波浪方法的不规则波高变换,海岸。工程杂志(2003)
[64] Larsen,J。;Dancy,H.,《短波模拟中的开放边界——一种新方法》,Regelungstechnik RT(1983)
[65] Lee,C。;Suh,K.D.,含时缓坡方程的内波生成,海岸。工程(1998)
[66] Karambas,T.V.公司。;Bowers,B.C.,《碎石堆海岸结构物的部分波反射和透射表示法》,WIT Trans。经济。环境。,18 (1996)
[67] Bruun,P.,《防波堤和海岸保护用丘体的设计和建造》(1985),爱思唯尔:荷兰爱思唯尔阿姆斯特丹
[68] Koutitas,C.G.,《近似水平流完整方程的数值解》,高级水资源出版社。,1, 213-217 (1978)
[69] Karambas,T.V.公司。;Memos,C.D.,弱非线性全色散水波的Boussinesq模型,J.Waterw。港口海岸。海洋工程(2009)
[70] 地中海海洋物理分析和预测、CMEMS提供的元数据、欧盟哥白尼海洋服务信息、,https://doi.org/10.25423/CMCC/MEDSEA_ANALYSIS_FORECAST_PHY_006_013_EAS5(2020年4月28日访问)
[71] 克莱门蒂,E。;Pistoia,J。;Escudier,R。;Delrosso博士。;德鲁迪,M。;格兰迪,A。;莱奇,R。;克里蒂,S。;Ciliberti,S。;科皮尼,G。;马西纳,S。;皮纳尔迪,N.,《地中海分析与预测》(CMEMS MED-Currents,EAS5系统)[数据集](2019年),哥白尼监测环境海事局(CMEMS)
[72] 美国国家海洋和大气管理局、国家环境信息中心、模型数据、全球预报系统,https://www.ncdc.noaa.gov/data-access/model-data/model-datasets/global-forcast-system-gfs(2019年10月12日访问)
[73] AUTh,气象和气候学部,气象观测在线服务,https://meteo.geo.auth.gr/en/meteo-obs(2020年4月23日访问)
[74] 特古利亚斯,I。;卡齐奥斯,S。;毕达鲁利一世。;Kotsopoulos,S。;Karacostas,T.S.,《WRF参数化方案对希腊上空高分辨率模拟的影响》,《大气科学展望》,3-8(2017),施普林格出版社
[75] 毕达鲁利一世。;特古利亚斯,I。;Kotsopoulos,S。;班普泽利斯,D。;卡齐奥斯,S。;Zanis,P.,《希腊中部的高分辨率WRF后向预报:模拟对流活动的特征和模式评估》,(Proc.:第15届WRF用户年度研讨会。Proc.:《第15届年度WRF用户研讨会》,科罗拉多州博尔德(2014)),23-27
[76] 毕达鲁利一世。;卡拉科斯塔斯,T。;特古利亚斯,I。;Kotsopoulos,S。;Bampzelis,D.,《希腊北部强天气事件的可预测性》,(Proc.:第95届美国气象学会年会,Proc.:美国亚利桑那州凤凰城第95届美洲气象协会年会(2015)),895
[77] 地中海海浪分析和预测,CMEMS提供的元数据,欧盟哥白尼海事服务信息,https://doi.org/10.25423/CMCC/MEDSEA_ANALYSIS_FORECAST_WAV_006_017(2020年4月28日访问)
[78] Korres,G。;拉夫达斯,M。;Zacharioudaki,A.,《地中海海浪分析与预测》(CMEMS MED-Waves)[数据集](2019年),哥白尼监测环境海洋服务公司(CMEMS)
[79] 航空电子设备,网址:https://webapp.navionics.com/(2019年10月12日访问)
[80] 海洋总水深图(GEBCO),www.GEBCO.net(2019年12月10日访问)
[81] 戈达,Y。;Suzuki,Y.,利用Mitsuyasu的方向谱计算海浪的折射和衍射(1975)
[82] 海鸟科学、CTD、系泊、SBE 26plus海浪和潮汐记录订单https://www.seabird.com/moored/sbe-26plus-seagauge-wave-tide-recorder-sincepted/family?productCategoryId=54627473779(2020年4月23日访问)
[83] 海鸟科技、软件、,https://www.seabird.com软件(2020年4月23日访问)
[84] SBE 26plus海浪和潮汐记录仪用户手册(2015)
[85] 全球海平面观测系统(GLOSS),https://www.gloss-sealevel.org/fast-mode-data-delivery(https://www)(2019年10月12日访问)
[86] 意大利国家环境保护研究所(ISPRA)http://www.isprambiente.gov.it/pre_mare/coastal_system/maps/mc_wiz.html(2019年10月12日访问)
[87] 孔戴,D。;Lionello,P.,《地中海大型正负波的特征及其在未来气候情景中的衰减》,Glob。星球。变更(2013年)
[88] Pawlowicz,R。;比尔兹利,B。;Lentz,S.,经典潮汐调和分析,包括MATLAB中使用T TIDE的误差估计,计算。地质科学。(2002)
[89] Li,Y.S。;Liu,S.X。;Yu,Y.X。;Lai,G.Z.,通过防波堤的多向不规则波的数值模拟,应用。数学。模型。(2000) ·Zbl 1076.76545号
[90] Willmott,C.J。;Robeson,S.M。;Matsuura,K.,《模型性能改进指数》,《国际气候杂志》。(2012)
[91] Galiatsatou,P。;马克里斯,C。;普里诺斯,P。;Kokkinos,D.,极端海洋变量的非平稳联合概率分析,以评估气候变化中海岸线的设计水位,《自然灾害》。(2019)
[92] Galiatsatou,Y。;马克里斯,C。;科基诺斯,D。;普里诺斯,P。;Krestenitis,Y.,《气候变化对希腊海岸带极端总水位的影响》(第1届DMPCO会议(2019年),DMPCO)
[93] 马克里斯,C。;Galiatsatou,P。;Androulidakis,Y。;Kombiadou,K。;巴尔的斯,V。;Krestenitis,Y。;Prinos,P.,《气候变化对地中海东部中心海岸海平面极值的影响》,(XIV PRE会议(2018年))
[94] Schoetter,R。;霍夫曼,P。;Rechid,D。;Schlünzen,K.H.,使用模型评估措施对区域气候模型结果进行评估和偏差修正,J.Appl。美托洛尔。气候。(2012)
[95] T.Awk,TOMAWAC v7p3验证手册,2018年。
[96] 伯克霍夫,J.C.W。;北卡罗来纳州布伊。;Radder,A.C.,简单谐波线性水波数值波传播模型的验证,海岸。工程(1982)
[97] Karambas,T。;马克里斯,C。;Baltikas,V.,《近岸地区和港口内非线性波浪传播和转换的二维房屋后综合建模》,Proc。海岸。结构。Conf.(2019年)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。