对海岸及河口百至千年时间尺度的形态动力演变的数值模拟研究至今依然是海岸研究中颇受关注但尚未解决的问题，其复杂性在于几个方面：(1)缺乏涵盖这一时间尺度的有效测量数据作为模型边界输入和验证；(2)大部分现有的基于物理过程的数值模型由于其求解的迭代过程中产生的截断误差不断积累和计算机的运算速度限制而不能直接应用于百至千年时间尺度的模拟上；(3)海岸带百至千年尺度的形态动力演变是一个非线性的多尺度问题，目前人们对影响海岸长周期演变的不同时间和空间尺度的物理过程以及这些过程之间的相互作用的认识还处在一个较低的水平。在PRD-LTMM(Pearl River Delta-Long Term Morphodynamic Model)模型和SINCOS项目(Sinking Coasts-Geosphere，Ecosphere and Anthroposphere of the Holocene Southern BalticSea)所取得的研究结果的基础上，本文提出了一套可用于模拟波浪主导型海岸长周期形态动力演变的建模策略，并成功将其应用于实际的海岸演变模拟中。此建模策略主要由两部分组成：(1)对研究区域的水文及气候数据的统计分析和敏感性测试，以分析影响该研究区域形态演变的主要动力因素和物理过程并提炼出可作为边界条件输入到长周期数学模型计算中的代表性时间序列；(2)一个基于物理过程的多尺度高分辨率数学模型。　　 由于缺乏涵盖整个模拟尺度(百至千年)的实际测量的边界条件，基于‘输入约减概念的代表性时间序列为解决模型边界输入的问题提供了一个可行的方法。本文利用一系列统计分析方法对作为研究区域水体流动主要驱动力的50年历史风数据进行研究，提炼出具有不同分布特征的4类风时间序列以及风暴潮条件。模型利用代表性时间序列计算出来的结果与实际测量的结果相吻合，从而验证了代表性风时间序列的有效性。代表性时间序列的生成不但解决了模型边界输入的问题，还缩减了模型计算(CPU)时间从而降低数值误差。　　 基于过程的多尺度高分辨率数学模型由9个功能模块构成，其中2DH水流模块，波浪模块，底边界层模块，泥沙输运模块，风沙输运模块、海崖侵蚀模块以及近岸风暴潮模块用于计算实时物理过程；嵌入了约减技术和加速地形更新技术的地形更新模块和长周期控制函数模块，用于将实时计算结果延展到长时间尺度。　　 整合后得到的模型结合一系列的应用策略被用于模拟位于波罗的海南部的Darss-Zingst半岛百至千年时间尺度的形态动力演变。Darss-Zingst半岛是一个典型的波浪主导型沙坝岛，自8000 cal BP的海侵开始以来由分散的几个小岛逐步演变成今天的由一个内湖和一个外沙坝岛组成的沙坝-泻湖系统，其形成过程为研究波浪主导型海岸在长周期的气候变化影响下的形态动力演变提供了一个理想的研究对象。模型首先应用于后报(hindcast)Darss-Zingst半岛在过去300年期间(1696-2000)的形态动力演变过程，模拟结果和测量结果吻合，从而验证了本文所提出的建模策略。模型结果揭示出Darss-Zingst半岛在百年时间尺度上的形态动力演变是由不同时间及空间尺度的物理过程所主导。Darss和Hiddensee的海岸演变主要是由波浪及沿岸流的长周期效应所主导，而Zingst的海岸演变则是波浪及沿岸流的长周期效应以及风暴潮的短周期效应的共同结果。模型在基于不同的气候演变情景下对Darss-Zingst半岛未来300年的演变作了模拟，模型结果对加速的海平面上升和风暴潮频率的变化对半岛演变的影响作了量化，从而揭示出不同气候变化的假定下各种物理过程对海岸形态动力演变的影响程度。　　 在对建模策略成功验证的基础上，作者所在的研究小组对Darss-Zingst半岛在8000cal BP的古地形进行了重建，并且对8000 cal BP至今的气候变化进行了模拟从而归纳出各个不同时期的代表性气候变化时间序列。利用古地形作为初始地形和代表性气候变化时间序列，模型应用于模拟Darss-Zingst半岛8000 cal BP至今的形成及形态动力演变过程，得到一系列令人振奋的结果。模拟结果表明，Darss-Zingst半岛在千年时间尺度上的形态动力演变是由长周期的气候变化，构造运动，波浪动力以及风沙输运共同作用的结果。模拟结果同时也揭示了几个物理因素如海岸坡度，泥沙供给以及沉积节点控制对Darss-Zingst半岛的形成及演变的影响。研究结果还表明，Darss-Zingst半岛的岸线在过去6000年的平均演变速率只有当今的30％-50％，说明最近几百年以及未来一直加速的海平面上升对岸线的演变起着非常重要的影响。