风浪频谱的成长模型 Ⅱ.三参量的风浪频谱随风区的增长关系

为研究三参量风浪频谱随风浪的成长关系,从而直观地描述风浪频谱成长过程中的超射现象.并证明三参量谱谱型的合理性.基于已得到的谱参量随风区的变化关系,对三参量风浪频谱以及风浪频谱成长过程中存在的"超射"现象作深入的研究,得到三参量风浪频谱随风区的成长关系:S(-ω,-m0,-ω0,B)=-m0(-x)/-ω0(-x)B(-x)[-ω/-ω0(-x)]-p(x)exp[-p(-x)/q(-x)([ω/ω0(-x)]-q(-x)-1)]在此基础上,得到无因次风区:300、500、2000、5500、10000、15000下,风浪频谱的谱线,从而直观地描述了风浪频谱成长过程中的"超射"现象,并认为在风浪频谱的成长过程中确实存在着"超射"现象,但是该现象并不如Hasselmann等提出的理论中阐述的那样存在于风浪频谱成长的全过程,而是仅存在于风浪频谱成长的初期.随着风浪的不断成长,"超射"现象逐渐减弱,直到风浪接近充分成长,"超射"现象也随之逐渐消失.经过不同风区下实测数据的检验,证明S(ω,-m0,-ω0,B)、S(ω,-H,-T,B)、S(ω,-H,-T,-δ)以及S(ω,-H,-T,β)四种形式的三参量风浪频谱谱型是合理的,同时也进一步证明了谱的零阶矩、谱的峰频率、谱宽度、波高、周期、波陡和波龄随风区变化关系的正确性.     

风浪频谱中的特征量

在三参量风浪频谱的基础上对谱参量进行深入地研究,给出了谱参量与风场要素、波场要素的关系,提供了依据风场要素、波场要素及实测波浪资料计算谱参量的方法。从而可以依据上述因素直接计算出三参量风浪频谱。此外还根据谱宽度的变化,描述了风浪频谱的成长方式,解释了传统的波陡、波龄关系中经验常数的不同选取所代表的物理背景。     

改进的理论风浪谱高频部分

本文将文圣常教授等提出的理论风浪频谱的高频部分改进成Aω~（-4）+Bω~（-5）+ω~（-6）的形式,并给出确定参数A、B、C的公式。经过改进后可使谱面积等于1,且在分段处谱值及斜率均连续。     

JONSWAP谱的几个参量的研究

对著名的风浪频谱JONSWAP谱的几个参量进行了研究,给出了风浪谱的尖度因子P与峰升高因子γ、与平均频率和峰频率之比(?)/ω_0的两个函数逼近关系。     

有限水深的风浪频谱

基于三参量（Ｂ，ｍ０，ω０）风浪频谱，经变换引进了深度参量μ，通过解出传统谱出的Ｋ，Ｆ，ｐ，ｑ与Ｂ，ｍ０，ω０，μ间的关系，得到了有限水深海浪频谱，从而使传统频型具有完备的形式。本文还给出一种由深水海浪谱构造浅水海浪谱的方法。     

一种复合形式的风浪频谱

为了克服改进的理论风浪频谱的美中不足之处,本文用改进的理论风浪频谱的低频部分和改进的P-M谱组成无因次复合谱,它是分两段给出的,且满足下述四个条件:谱峰位于始定点(1,P);谱面积m₀=1;在分段处谱值及斜率均连续.另外,分段点也是可变的,复合谱的参数是根据变分原理来确定的.     

JONSWAP谱和N谱的几个对应特征量间的关系

研究了风浪频谱ＪＯＮＳＷＡＰ谱的峰度因子γ、尖度因子Ｐｊ和Ｎ谱尖度因子ＰＮ，参变量ｐ，ｑ间的关系；并在此关系上给出了由这两种谱计算的几个对应参量间的关系，在使用不同的谱形进行特征量的计算时，应注意不同频谱间的成长因子致性，以免引起计算结果的错误。     

涌浪对风浪能量影响的实验研究

在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响.本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响.研究了该能量比随涌浪波陡S、风区x、波龄倒数u/C、涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比fs/fwp的变化规律.结果表明,涌浪对风浪能量的抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比的增大而增强.发现该能量比依赖于无因次量R=(1+80(πS)2)1.9(fs/fwp)0.9(u/C)0.27,并拟合得到2者的经验关系.此外,本文实验还发现,在某些情况下,涌浪的存在使风浪能量增加.     

深水风浪相关函数的研究

本文以风浪频谱和其相关函数的关系为基础,应用积分中值定理,给出了风浪相关函数的理论模型。进而以文氏等人的理论风浪频谱为原型,通过数值积分和待定系数法,给出了以风浪频谱的零阶矩m_0、峰频率ω_0和峰度因子P为参数的深水风浪相关函数式。最后把该式与数值计算值、实测值作了对比,证明本文所提出的深水风浪相关函数式较好地反映了各种不同成长状态的实际的相关函数。     

胶州湾风浪谱特征分析

在1985年2-3月和11月寒潮大风天气过程期间,我们用美国ENDECO公司的949型波浪跟踪浮标在胶州湾内两个测站进行了海浪连续观测.本文选取其中45组资料做了波谱计算,对风浪谱资料分析表明,胶州湾内的风浪是短风区的风浪,风时影响不明显,风浪的发展和消衰有随风速变化的趋势,本文还以风浪相对风区成长的相似率,揭示出胶州湾内风浪谱随风区成长的特征,并求得无因次谱峰频率(f_M)与无因次风区(x)及无因次能量(E)之间的关系,后者的关系近似于Hasselmann等人1976年给出的结果.     

南海北部海流观测结果及其谱分析

为了掌握南海北部海区的海流及潮流情况，利用2000年8-11月在南海北部海区75天的ADCP定点流速观测资料，对海流的观测结果、海流前进矢量图、海流的日平均流速、海流随时间和深度的变化情况、正压流速的矢量旋转谱和斜压流速的二维矢量频率波数谱以及正压潮流进行了分析研究。结果表明，此处海流主要为逆时针方向旋转，并且K1和M2为主要分量。这说明南海北部海区的海流及潮流变化比较复杂，需要大范围的长期观测才能更好她掌握其特征与变化规律。     

谱分析在南沙海区冬季大风中期预报中的应用

本文对１９７９．１１－１９９４．３月，冬季南沙海区出现的偏北大风，采用了谱分析的方法，探讨超长波、长波活动与南沙海区冬季大风的关系，通过对上述１６年冬季北半球５００ｈＰａ候平均高度资料进行分析，计算波数Ｋ＝１－１０的角动量输送，经向和纬向扰动动物物物理量谱参数及有关波参数，分析它们所提供的演变信息及南沙海区冬季大风过程的某些中期预报方法和指标。     

海浪波面的信息熵与海浪的谱宽度参量

将信息熵（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｔｒｏｐｙ）引入到浪波面的研究，通过谱的参量化，建立了谱宽度参量Ｐ，Ｒ，ε＾２，ｖ＾２与它们对应的信息熵之间的关系，这些谱宽度参量，皆可引人到波面与波高的分布函数之中，并指出谱宽度参量具有熵的含义，给出了海浪波面熵的一种合理表示。     

直立椭圆柱体重力场的谱分析及其应用

利用傅里叶积分变换法导出了埋藏的直立椭圆柱体的重力场在频率域中的解析公式，依此得了确定此直立椭圆柱体尺寸的公式，提出依据这些重力公式来计算侵入大洋地壳中的地幔柱的尺寸和洋壳厚度的方法。     

云南省降水与赤道西太平洋海温的关系分析

应用谱分析方法，讨论了云南省降水与赤道西太平洋海表温度的关系，结果表明，云南省降水与赤道西太平洋海温在３个月，５个月及１８．４月的振动周期上有很好的耦合关系，对于１８．４个月的周期性振荡，云南省降水落后赤道西太平洋海温３个月，且降水对海温的响应是由西向东传播。     

Thiodicarb合成的研究

文中提出合成Thiodicarb的研究结果。拟定了合成Thiodicarb的合理步骤,对影响反应的各种因素进行了系统研究,找到了反应的优宜条件。首次对反应产物作出波谱鉴定。     

风浪谱的形式的再探讨

在现有风浪理论中,如Sverdrup与Munk的有效波理论,的三维风浪理论,Pierson与Neumann的波谱理论和文圣常的普遍风浪谱理论,对于尚处在同时随风区和风时成长的风浪的处理存在着一个共同的缺陷,即都将此阶段的风浪处理为或相对于风区或相对于风时成长。为弥补这一不足,本文作者曾于1962年沿用文氏提出的波谱-能量方法导出一同时受制于风区和风时成长的谱。可是,这种谱具有较大的经验性,且在确定谱中组成波的涡动粘滞系数时,用了一个不全是符合风浪实际的经     

LOW-FREQUENCY VIBRATION SPECTRUM OF WATER LEVEL IN THE BOHAI SEA

The low-frequency energy spectrum of the coastal water level of the Bohai Sea is analyzed, the main frequencies for the peaks of the energy spectrum density being 1/5 cycle/day and 1/3 cycle/day. Also analyzed are the coherence, the variation of phase angle and the system functions among the stations. Finally, a discussion is made on the relationship between the forcing and the water level change, thus coming to a conclusion that the low-frequency change in the water level is mainly due to the energy supplied by wind stress.     

海浪谱估计最优设计平稳海浪过程

本文基于谱理论,提出了使谱估计的相对均方误差为最小的确定滞后数m的理论依据;建立了最优估计中相对均方误差M、滞后数m和波面记录有效波周期之间的关系。并以实测波面记录,分别以Bartlett估计、矩形估计和Tukey估计作出的谱讨论了最优设计的使用效果。