南ルイジアナ州に適用された流域からチャネルスケールの非構造グリッドハリケーン嵐潮モデル

要約 南ルイジアナ州は低地の地形と広範な音、湾、湿地、湖、川、入り江のネットワークによって特徴づけられ、ハリケーンによる広範な浸水を可能にしています。高度循環（ADCIRC）非構造グリッド水文学モデルの流域からチャネルスケール実装が開発され、この複雑な地域におけるハリケーン嵐潮、潮汐、および河川流を正確にシミュレートします。これは、関連するプロセスに適した領域と計算解像度を定義し、現実的な境界条件を指定し、正確で堅牢、高度に並列化された非構造グリッド数値アルゴリズムを実装することで実現されます。モデルの領域には西北大西洋、メキシコ湾、カリブ海が含まれており、流域と大陸棚の相互作用が明示的にモデル化され、潮汐およびハリケーンプロセスの境界条件仕様を深水の開放境界で容易に定義できます。非構造グリッドにより、計算コストを最小限に抑えながら、局所的な流れのスケールをモデル化するための複雑な陸上地域の解像度を高めることができます。運動データ同化または検証された動的モデル風場がハリケーンの風と圧力場を強制します。風場は、陸上での表面粗さの増加や浸水による有効地面粗さの減少、森林キャノピーによるシェルタリングの方向性境界層の変化を組み込むように修正されます。モデルの検証は、ハリケーンベッツィとアンドリューの逆シミュレーションを通じて行われます。モデルスキル評価により、計算されたピーク嵐潮高さの平均絶対誤差は0.30 mであることが示されています。