During extreme storms, both wind‐driven changes in water levels and intense precipitation can contribute to flooding. Particularly on low‐lying coastal plains, storm‐driven flooding can cover large areas, resulting in major damage. To investigate the roles of rainfall and storm surge on coastal flooding, a coupled flow‐wave model (Delft3D‐SWAN) that includes precipitation is used to simulate two major storm events. The modeling system is applied over a domain covering coastal North Carolina, USA, including the large Albemarle‐Pamlico estuarine system, and a long and narrow back‐barrier estuary (Currituck Sound [CS]) that experiences major water level variations is investigated in detail. A high‐resolution (50 m) grid with eight vertical layers is used to simulate the conditions during Tropical Storm Hermine and Hurricane Matthew in 2016. Hindcasts (winds, pressure, and precipitation) from eight different atmospheric models are used as atmospheric input conditions, and the results are compared with detailed observations of surface waves, currents, and water levels from sensors mounted on five monitoring platforms in CS. Results show that major differences exist between wind fields producing variations coastal conditions. Precipitation directly on the water surface had a large effect on water levels and produced a larger inundated area. These results help to understand the important contributions of each physical process (precipitation, wind‐driven surge, and waves) to circulation and water levels, and provide guidance on the impact of atmospheric forcing conditions on back‐barrier environments during hurricanes.

中文翻译：

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逆风河口飓风和降水对水动力的影响

在极端暴风雨中，由风引起的水位变化和强降雨都会导致洪水泛滥。特别是在低洼的沿海平原上，风暴驱动的洪水可能会覆盖大片区域，从而造成严重破坏。为了研究降雨和风暴潮在沿海洪水中的作用，使用包含降水的耦合流波模型（Delft3D-SWAN）来模拟两个主要风暴事件。该建模系统被应用在覆盖美国北卡罗莱纳州沿海地区的一个领域，包括大型的阿尔伯马尔－帕米利科河口系统，并详细研究了水位变化较大的长而窄的后屏障河口（Currituck Sound）。高分辨率（50 m）网格具有八个垂直层，用于模拟2016年热带风暴Hermine和Matthew飓风期间的状况。来自八个不同大气模型的后向预报（风，压力和降水）被用作大气输入条件，并将结果与​​安装在Currituck Sound的五个监测平台上的传感器对地表波，水流和水位的详细观测结果进行了比较。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。（来自大气和降水）的八个不同大气模型被用作大气输入条件，并将结果与​​安装在Currituck Sound的五个监测平台上的传感器对表面波，水流和水位的详细观测进行了比较。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。（来自大气和降水）的八个不同大气模型被用作大气输入条件，并将结果与​​安装在Currituck Sound的五个监测平台上的传感器对表面波，水流和水位的详细观测进行了比较。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。并将结果与​​安装在Currituck Sound的五个监测平台上的传感器对表面波，电流和水位的详细观测结果进行比较。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上的沉淀对水位有很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。并将结果与​​安装在Currituck Sound的五个监测平台上的传感器对表面波，电流和水位的详细观测结果进行比较。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。结果表明，风场之间存在主要差异，产生不同的沿海条件。直接在水面上沉淀会对水位产生很大影响，并产生较大的淹没面积。这些结果有助于了解每个物理过程（降水，风浪和波浪）对循环和水位的重要贡献，并为飓风期间大气强迫条件对后屏障环境的影响提供指导。