模拟河流与海洋交汇处的洪水具有挑战性,因为现有的地球系统模型难以捕捉河流水流、海洋潮汐和风暴潮之间复杂的相互作用。为此,研究人员为能源超大规模地球系统模型(E3SM)开发了一个综合框架,将先进的河流和海洋模型纳入其中,从而改进了这种相互作用的模拟方式。相关研究成果发表在《Journal of Advances in Modeling Earth Systems》杂志上。
当沿岸地区的河流排水量和海洋水位相互作用时,就会发生复合洪水。目前的地球系统模型在准确模拟这些过程方面存在局限性,因为计算网格的分辨率不够高,河流和海洋之间的联系也不够详细。这项研究为E3SM建立了一个综合框架,并展示了该框架模拟大西洋中部河口特定复合洪水事件的能力。该框架结合了大气、陆地、河流和海洋模型(每个模型在靠近海岸线的地方都有更高的分辨率)以考虑其不同的物理过程。
结果表明,ESM框架可以合理地再现河流排放量和海平面的变化。通过模拟河流与海洋之间的相互作用可以更好地理解在复合洪水事件中,沿岸水体在潮汐和风暴潮的作用下对河流排水量的影响。模拟结果表明,当热带气旋产生最高的风暴潮但河水流量适中时,复合洪水最为严重。这项研究证明了E3SM模式准确模拟详细沿岸过程的能力。
(张雯哲 编译;於维樱 审校)