西北太平洋浪流相互作用对有效波高的影响研究

西北太平洋强流区会对海浪的特征和分布产生显著的影响,尤其是研究台风过程中海流与海浪的相互作用具有重要的研究意义。本文以ROMS海洋模式和SWAN海浪模式为基础,构建了浪流耦合模式系统,对2013年10月6-17日间的台风“丹娜丝”、“百合”、“韦帕”过程中西北太平洋浪流相互作用中海流对有效波高的影响进行了研究。通过对比模式模拟有效波高与浮标观测资料,发现耦合后的有效波高比非耦合结果更接近观测值,耦合模式中海流的存在对有效波高的分布有明显的影响。研究表明,特别是在有效波高峰值处,海流引起的有效波高增大最大可达1 m。海浪浪向及流向的空间分布以及中国近海浮标处浪向与流向的时间序列表明,流向与浪向反向时,海流的影响造成有效波高增大;二者同向时,有效波高减小。海流对有效波高的调整会沿着海浪传播的方向传播相当一段距离。在西北太平洋的海浪场计算中,引入海流的耦合模式计算结果对改善强流区海浪预报具有重要意义,并且海流的模拟精度对于高精度的海浪预报非常重要。     

基于浮标44013数据的有效波高预测研究

随着海事活动和海洋资源开发的不断增加,精准的海浪预报变得越来越重要.其中有效波高(SWH,Significant Wave Height)作为海浪的主要参数之一,精准的有效波高预测不仅可以给各项海事活动提供必要的海洋气象预报,还可以为波浪能高效利用提供重要的参考依据.由于受到复杂海洋环境和自然混沌行为的影响,有效波高的...     

海浪波高场熵及其在西北太平洋的年际变化

在给定的时间域和空间域上,由波高的统计分布定义了一种海浪的波高场熵,并使用GEOSAT高度计1986年11月至1989年2月的波高资料,计算了西北太平洋上的波高熵值.结果表明西北太平洋的波高熵有明显的年际变化规律,它在冬季取得最大值,在夏季取得最小值,其下降速率大于上升速率.在考虑到波高与海洋表面的风应力、海面粗糙度的联系,期望这个结果将会对大尺度大气与海洋动力学具有潜在的应用价值.     

海浪预报知识讲座

第一讲海浪及其危害1 海浪的定义海浪是发生在海洋中的一种海水波动现象.一般指的海浪是由风产生的波动,其周期为0.5至25秒,波长为几十厘米到几百米,一般波高为几厘米到20米,在罕见的情况下波高可达30米以上.在观测到的资料中[1],有许多关于实测最大波高的记录:1933年2月7日在北太平洋,美国海军的莱梅帕号油船观测到最大波高达34米,周期14.8秒和波速102公里/小时的海浪;1956年4月2日苏联调查船"鄂毕号”在印度洋的南纬40度风暴区域,于风速35米/秒时,使用立体照相测量得到最大波高为24.9米的海浪;在大西洋也曾观测到20.4米的最大波高.1986年8月27日,在我国东海,使用海洋资料浮标测得18.2米的最大波高;1985年8月19日,青岛市南端小麦岛海洋站[2]观测到11米的岸边最大波高.     

使用H_(AB)—2型岸用光学测波仪测量波高的最佳方法

海洋仪器的精心研制和有效地使用,是促进海洋科学技术发展的重要一环。选用精良仪器、充实新的技术对海洋科技资料的准确性也起着重要作用。所以这是海洋事业发展的迫切需要。海洋局为了更新海浪观测仪器、改进海浪观测和波高计算方法、提高资料准确度,在北海分局小麦岛海洋站对新型仪器H_(AB)-2型岸用光学测波仪和波高观测方法进行了对比试验。通过35次海浪观测资料表明,用H_(AB)-2型比H_(AB)-1型岸用光学测波仪观测海浪、波高准确度提高0.2米。在四种波高计算方法中,选择了平均位置法作为最佳海浪观测计算方法。     

基于Labview平台的海浪波高测量系统

海浪波高测量是海洋勘探的主要内容之一.结合Ku波段多普勒相栓雷达,运用虚拟仪器根据海浪回波的多普勒频率来判断海浪变化,测出海浪波高存储数据.系统硬件部分采用了NJ(National Instruments 美国国家仪器)公司的高性能数据采集卡USB-6251.替代传统的DSP处理芯片.软件方面采用了Labview7.1图形化编程实现,具有很好的直观性和形象性.初步实现了潮位测量的基本功能.     

波浪周期对海洋建筑物的影响

在影响海洋结构物设计的海洋环境动力因素如风、海浪、海流和海冰等中,通常海浪是最重要的。在考虑海浪对建筑物作用时,人们往往强调波高而对周期重视不够。本文通过模拟实验或理论计算进一步显示了波高和周期对于海洋建筑物设计具有同等重要性,只不过它们的表现形式不同而已。     

台风“Megi”(2010)过程中海浪的特征及其对大气海洋的影响研究

使用海-气-浪耦合系统模拟了台风"Megi"(2010)过程中海洋与大气变化过程,重点研究了台风浪的有效波高、波周期、波向和波长等波参数的分布特征,并通过一组针对海浪的控制试验检验了海浪对台风及海洋环流的影响状况。结果表明:台风过程中的海浪有效波高最高达到了12 m以上,波高高值区域在移动方向的右前方;台风中心附近的海浪波长最长,周期最大,谱峰周期大于平均周期,谱峰波向较平均波向向右偏转了15°～20°。通过与未耦合海浪模式的控制试验对比发现,通过拖曳作用,海浪调节了海面风速的大小,使得台风后部风速减小约3～5 m/s;同时,由于海面粗糙度的增加,台风内核区域潜热通量有所增加,最大达到了15%。另外,海浪的加入加剧了海洋混合,导致了更大程度的降温,模拟值更接近实况值,同时也改变了海流的方向,影响了SST等海洋热动力状态模拟的准确性。     

利用X波段雷达图像估计有效波高

海浪有效波高与雷达的海杂波强度有关,但是无法直接由雷达图像得到.借鉴运用SAR图像计算有效波高的方法,即假设有效波高与雷达回波强度信噪比的平方根成线性关系,可以由X波段雷达图像计算得到海浪的有效波高.将在小麦岛和南海分别进行的岸基试验和船基试验获得的浮标资料和雷达资料结合起来分析,结果表明用X波段航海雷达测量有效波高的最大误差不超过9%.     

中国近海2012年灾害性海浪分析及2013年预测

总结分析了2012年中国近海有效波高≧4 m的灾害性海浪过程及灾情概况,并对2012年度的预测结果进行了检验评估。依据1968—2012年有效波高≧4 m的灾害性海浪的统计资料,结合2013年副热带高压及热带风暴的分析预测资料,预测了2013年中国近海灾害性海浪过程的出现次数,以及分海区的出现天数,预测结果可为今年的海洋防灾减灾提供技术支持。     

嵊泗地区风浪分布及其时间变化分析

通过对嵊泗地区实测波浪资料的分析,探讨了嵊泗地区的风浪分布形式。并且依据1992年12月至2002年8月的TOPEX卫星高度计资料给出了本地区长期有效波高的时间变化,为该地区海洋减灾防灾和工程设计提供了科学依据。     

三亚湾海洋牧场人工鱼礁结构设计及稳定性分析

作者基于海南三亚湾海洋牧场海域的海况条件、渔业资源状况,根据波流动力学理论设计一种箱形鱼礁礁体以聚集鱼类,并对该礁体进行了稳定性计算。结果表明,该礁体在实际投放水深为–25 m、波高为8.45 m、流速为0.8 m/s时,礁体最大受力为27 422 N,滑动安全系数为1.55,滚动安全系数为2.49,满足礁体稳定条件,在研究海域不会发生漂移及倾覆,能为今后海南省人工鱼礁建设提供重要的理论依据。     

基于EOF分析中西太平洋金枪鱼围网渔场的海洋环境

根据近10 a ECMWF的数值预报资料,主要分析了中西太平洋金枪鱼围网渔场四季和全年的海表温度、海面风场、有效波高的空间分布,利用经验正交方法(Empirical Orthogonal Function, EOF)和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)分析了空间和时间变化特性。研究表明:海表温度、海面风场、有效波高的四季及全年时空分布有着显著的变化;海表温度的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为62.59%、10.98%和6.7%,具有0.5 a、1 a和3 a的周期变化;海面风场的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为40.29%、18.39%和9.36%,具有0.2~0.25 a、0.5 a和1 a的周期变化;有效波高的第一、第二、第三模态方差贡献率分别为44.17%、17.35%和10.96%,具有0.2~0.3 a、0.5~1 a和1 a的周期变化。     

基于X波段雷达海面波高估计的改进方法

船用X波段导航雷达凹波形成的海杂波图像中包含丰富的海浪、海表层流信息.借鉴合成孔径雷达(SAR)估计有效波高的方法,假设有效波高与雷达回波强度信噪比的平方根成线性关系,可由X波段雷达图像估计得到海浪的有效波高.用此方法主要分析小麦岛海域实验数据,结果显示,直流滤波后计算的信噪比估计的有效波高比不进行直流滤波结果符合得好;而按波浪浮标测得有效波高数据的高低,分两段分别进行线性拟合获取校准系数,估测的有效波高更加准确.     

基于浮标站和ERA5 再分析资料的浙江沿海台风浪特征分析

为了分析台风影响下浙江沿海风和浪的演变特点，利用浙江省海洋浮标站监测数据和欧洲中期天气预报中心第五代全球气候大气再分析数据（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Reanalysis v5，ERA5），选取2010年以来严重影响浙江的7次台风个例，对台风作用下浙江沿海海面风和浪的演变特点进行分析。结果表明：在台风影响过程中，海浪波型多数呈现混合浪-风浪-混合浪的演变规律；涌浪波型的出现与台风强度及其与浮标站的距离和方位有关，也与海洋潮汐现象紧密相关。台风影响期间，浙江沿海浪高的变化受风速和风向共同作用影响。在风向不变的情况下，持续风速增大对浪高的增大有明显作用；风向的变化也会对浪高变化产生影响，向岸风和离岸风的转变会造成浪高出现剧烈变化。ERA5 再分析资料有效波高在台风浪较大时会呈现偏小的趋势，分析订正后的ERA5 有效波高发现，台风浪有效波高大值区与台风中心位置相关。研究结果可为严重影响浙江沿海的台风浪预报服务提供参考。     

基于博弈论的海洋渔业融资约束问题研究

疫情的冲击使社会经济发展受到影响，我国政府出台一系列激励性政策，力求恢复企业正常生产经营。然而要实现金融支持的精准投放，亟须厘清目前海洋渔业融资约束形成的原因，从而有的放矢。文章在博弈论的框架下探讨海洋渔业融资约束的形成与破解，根据现实情况将海洋渔业融资交易行为定为不完全信息动态博弈。研究结果表明:海洋渔业经营主体提供越高价值的抵押物，越易达成博弈的最优均衡，从而有效减少融资约束；金融机构越能准确识别海洋渔业经营主体生产投资活动的回报收益率，也越易达成博弈的最优均衡，从而有效减少融资约束。在此基础上，建议:扩大针对海洋渔业经营主体的融资抵押物范围，如海域使用权等用益物权可仿照土地经营权进行抵押试点；鼓励和引导设立相关担保机构和专项基金，从而在抵押物缺失的情况下支持海洋渔业经营主体的生产性融资；金融机构可尝试与海洋渔业经营主体建立长期的合作关系，从而降低双方的信息不对称程度，进而有效识别回报收益率，避免因潜在风险而产生的融资约束。     

江苏沿海地区海洋渔业发展差异与对策

江苏是海洋大省,但并非海洋强省,2005年海洋渔业在全国处于第6位,为浙江和山东的1/3和1/5。江苏具有发展海洋渔业的有利条件,丰富的水产资源和滩涂资源适合发展海洋渔业,发达的地区经济为渔业发展提供了技术支撑。从省内区域差异来看,渔业过分集中于如东、启东等少数县市,多数县市产业优势未能充分发挥。应该大力发展海水增养业、加强养殖区域生态环境保护,积极发展相关海洋产业。     

基于SVR和LSTM算法反演散射计下有效波高研究

有效波高反演对于海洋工程及海洋环境安全具有重要意义.我国海洋二号(HY-2A)卫星载有散射计和高度计等获取海洋要素的仪器.散射计可获取海洋风场数据但无法直接获取有效波高数据,高度计可获取海洋有效波高数据但覆盖区域狭小.本文将散射计与高度计各自优势结合,利用支持向量回归(SVR)和长短期记忆(LSTM)智能算法反演散射计...     

山东海洋渔业资源问题分析及其可持续发展策略

着重分析了山东海洋渔业资源状况及其存在的问题,提出了未来海洋渔业资源的发展对策。渔业生态环境恶化,过度捕捞,养殖种质退化,使渔业资源严重衰退;海产品加工技术落后,缺乏高附加值产品,渔业资源利用率低。开展海洋渔业资源相关基础研究,运用海洋生物技术等高新技术,重点进行海洋环境与渔业资源保护,发展生态渔业,科学、合理地开发利用渔业资源,是实现渔业资源可持续利用和长久发展的可行策略。     

基于人工神经网络的台风浪高快速计算方法

采用2010—2017年南海5个浮标波高观测资料和中国气象局热带气旋最佳路径集中的热带气旋参数, 基于前馈型误差反向传播(Forward Feedback Back Propagation, FFBP)神经网络(Artificial Neural Network, ANN)方法, 分别建立了各浮标站的台风浪高快速计算模型。研究显示, 基于热带气旋中心坐标、中心最低气压、近中心最大风速、热带气旋中心与浮标之间的距离和方位4个参数建立的神经网络模型经反复训练后, 模型输出结果可以很好地拟合观测数据, 各浮标有效波高计算值与观测值的均方根误差小于0.3m, 平均相对误差为5.78%~7.23%, 相关系数大于0.9, 属高度相关。独立测试结果显示, “山竹”( 国际编号: 1822)影响期间有效波高最大值的神经网络模型预报结果与观测值基本吻合, 相对误差为-31.06%~0.98%, 但计算的最大值出现时间和观测情况不完全一致。该计算方法可应用于热带气旋影响期间的有效波高最大值计算, 因而在海洋工程领域和海洋预报领域具有应用前景。