《南海海嘯實時預測非線性反問題模式研究》是依託清華大學，由毛獻忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：南海海嘯實時預測非線性反問題模式研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：毛獻忠
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
將海嘯浮標實時監測資料通過反問題方法同化到海嘯數值模式中去，改進海嘯預報精度，是當前世界上海嘯預警技術的前沿課題。本課題採用非線性適應反問題方法和時空全場徑向基Multiquadric函式配點法將海島站、海嘯浮標監測資料同化到海嘯傳播方程，建立基於反問題算法的海嘯預報模式，預測海嘯到達近岸過程，並作為輸入條件和改進的FVWAVE海嘯計算模式結合，預測沿岸局部地區風險較大區域海嘯到達海岸的時間、波高、以及海嘯到達近岸爬高淹沒的動態過程，為南海地震海嘯新一代預警技術建立基礎。
結題摘要
台灣南部至菲律賓以西的馬尼拉海溝，是歐亞板塊向菲律賓海板塊的俯衝區，強震頻發，是南海海域最有可能引發地震海嘯的潛在區。國家海洋局制定的我國海嘯預警系統也主要是針對南海馬尼拉海溝潛在地震海嘯。將海嘯浮標實時監測資料通過反問題方法同化到海嘯預報模式中去，改進海嘯預報精度，是當前世界上海嘯預警技術的前沿課題。 本項目建立了南海海嘯傳播模型，以及設計各種可能發生的地震海嘯情景，把震源區、浮標點以及近岸預報點的計算結果建立海嘯資料庫；並通過非線性適應反問題建立預報點海嘯波和震源板塊滑動的線性和非線性回響關係，將浮標監測數據與資料庫同化，通過構建最小二乘求解的反問題，來確定板塊滑動分布和計算近岸預報點波形，對該區域海嘯發生時的近岸海嘯波進行預報。計算結果表明，相比正問題計算結果，採用這種非線性反問題算法預報結果誤差在10%以內，海嘯後續波形基本一致，從獲取浮標點監測數據後20s內可給出預報結果。 本項目建立了基於時空全場徑向基函式配點方法的反問題模型，並成功套用於類似河流污染物溯源這類小尺度的反問題，但該算法似乎不適用於類似海嘯這種大尺度的在廣闊大洋中傳播、從線性到非線性複雜變化的物理過程。
