波流耦合模式系統

三維波流耦合海洋環境數值模式是一套廣泛應用的模擬系統,融合了海洋、湖泊和河流等水域中波浪的形成、演變,以及風場、水深和海底等多種關鍵參數。這個模式透過數學模型深入模擬了波浪的生成、傳播、破碎過程,並研究了波浪對水流的複雜影響,如推動水流、改變底部摩擦力等。

其具有靈活的網格系統,可以自由地選擇不同類型和細節的網格,以適應不同地形和水流特徵,並採用高效的數值算法,包括半隱式時間步進法和高階對流格式,以提高模擬的精確度和穩定性。

這套模擬系統在海洋工程、海岸工程和漁業等領域具有廣泛應用,為科學家和工程師提供了深入了解海洋中流體運動、波浪和潮汐現象的工具,進而設計更安全、更有效的海洋工程和海岸保護措施。
產品實例
減碳策略為近年政府主要推動政策之一,而再生能源的開發與使用則為減碳的主要推力之一,臺灣時常面臨各種自然災害,除了水下基礎必須能抵抗地震的衝擊;海纜也要能承受強勁洋流及波浪。雖有現場觀測資料,但對於未來短期氣象或長期氣候的變化,則需透過氣象及海象模式預報,才有辦法進行施工及運維規劃。
系統如何應用
利用中央氣象局每日短期氣象預報、國際長期氣候預報資料,進行高解析度的海流及波浪模擬,因離岸風電風場皆位於臺灣海峽中部,潮汐所主導的動力相當重要,因此將海流、潮流及波浪模式進行多向耦合計算後,得到當地水位、海流及波浪三維時序預報,並透過臺灣相關單位的觀測資料,提供業者可靠且準確的預報,使其能有效規劃工期及運維。
氣候窗 (weather window) 預測項目
  • 氣象模式預報
  • 海流模式預報
  • 波浪模式預報
  • 海流與波浪預測時序資料展示
  • 高低間隔計算