胶州湾双峰谱型波浪的统计特征

本文对胶州湾实测双峰海浪谱的资料进行了统计分析和谱分析，探讨了双峰谱型海浪的波要素概率分布及其群性特征，并与单峰谱型海浪进行了比较．最后通过双峰谱的合成波高、周期与实测值的比较，对采用能量迭加方式的式（９）和式（８）进行一些讨论，主要结果列于本文最后一节．     

Representation of double-peaked sea wave spectra

About 1000 measured wave spectra from the North Atlantic and 6000 from the North Sea, were analysed so as to determine the frequency of occurrence of double-peaked spectra in sea states of different intensity. This type of spectrum did not occur so often close to coast and in high sea states. A four-parameter theoretical formulation was proposed to represent double-peaked spectra and was shown to provide an excellent fit to measured spectra. The average values of the spectral parameters describing the two peaks did not show any clear dependence on significant wave height.     

双峰海浪频谱的一种表示

采用低频分谱和高频分谱叠加的思想，提出了双峰海浪频谱的一种表示。所用的分谱形式为以便于确定的物理量为参数的Ｎｅｕｍａｎｎ型谱形。给出了由实测双峰谱的特征量确定分谱参数的合理途径，解释了以往双峰谱表示中高频部分过高估计的原因并予以解决，最后应用于胶州湾和南海西沙海域的实测谱。     

双峰谱型海浪的波高和周期分布

本文利用收集到的实测双峰谱型海浪过程资料，把这些资料以波高和周期的相关系数为参数分成５组，讨论每组双峰谱型下被高、周期的统计分布．并探讨了相关系数对波高分布和周期分布的影响。     

由模拟波面分析双峰谱型海浪的统计特征

采用目前国际上最新的随机波分析方法,由协方差矩阵的循环嵌套技术,对美国国家浮标44008站2002年6月一典型的双峰海浪谱资料进行谱分析.以实测平均谱为靶谱,对随机波面进行模拟.得到模拟波面估计谱与实测谱极为相近,谱峰及谱峰频率都基本一致.说明利用模拟波面研究海浪具有代表性,它可以反映实测海浪的特征.利用实测海浪谱密度,统计波特征量的周期概率分布,得到理论周期概率密度与估计周期概率密度分布相符较好,且与模拟波面的波周期分布也较好的一致.利用Longuet-Higgins(1983)模型计算了波高-周期联合概率密度分布.得到变换高斯过程计算的波高与周期联合分布与实测情况基本相同,更好地描述了波高-周期联合概率密度分布.     

用陆地卫星─5近红外图像观测胶州湾海况

对海洋上空卫星测得的近红外波段辐射所反映的信息进行理论分析，表明卫星近红外波段图像上反映的是海况信息。1986年11月5日陆地卫星TM6图像显示胶州湾海表温度的波状分布，TM2，TM3，TM4波段彩色合成图显示胶州湾的悬浮泥沙含量分布和泥沙运动。TM4图像显示在海洋波动和风力作用下的海况，并用实测潮汐资料、气象信息解译胶州湾海况。在胶州湾中、西部，悬浮泥沙含量较高，而TM4波段辐射值较低，图像阴暗，较高的泥沙含量并没有提高TM4波段的辐射值。胶州湾东部，悬浮泥沙含量较低，而TM4波段辐射值较高，图像明亮。TM4波段辐射值并不反映泥沙含量和海底深度，它们仅提供海洋表面粗糙度或海况信息。     

胶州湾沉积环境演变的分析

从剖析表征沉积环境演变的生物学、地质动力学以及地球化学指示因子入手,系统总结了近年来胶州湾沉积环境演变研究的进展,揭示了诸如有孔虫、沉积物粒度、生源要素、污染物及有机质等众多指示因子以及它们的相关组合与环境演变的关系。综合分析表明,胶州湾沉积速率较低,属于缓慢淤积的海湾,是一个典型的潮汐汊道系统。胶州湾的沉积环境演变分为4个阶段:陆相、三角洲沼泽相、海陆过渡相和海湾相。在过去的50 a中,特别是近20 a来,由于受人类活动与工业排污的影响,胶州湾的沉积环境发生了显著的变化,海域面积大大减少,陆源输入已经成为胶州湾沉积物的主要来源,沉积速率不断增加,局部海域特别是河口附近污染加重。这些变化都是通过各种生物、地质动力和地球化学因子来综合体现的。     

胶州湾前湾填海对其水动力影响预测分析

本文采用ECOM-SED模式、算子分裂法和“干、湿”点法建立了胶州湾变边界数值模型。从潮、余流、潮波系统和潮流能几方面预测分析了胶州湾前湾追地对海洋水动力的影响。结果表明，前湾填海对胶州湾的潮波系统影响甚微，振幅和位相的变化都在1％以内。但是在前湾和工程附近海域潮流和余流变化比较大，其他海域的潮流和余流变化不大，潮流流速变化为1％左右，余流流速变化为3．14％～9．16％。填海后，内湾口和外湾口附近潮能通量增加2．6％～5．24％，前湾和工程局部区域潮能通量减小20．21％～87．23％。     

渤海海浪波高群性特征的分析

海面上的海浪经常有这种现象:几个波高较大的波一连串地相继出现,构成一个群,称为波群。波群不但有较大的能量,而且历时时间较长,因此有很大的破坏力,很多海上建筑物常常受其威胁或遭到破坏。 本文根据在渤海西部某石油平台上观测的海浪资料对该海域的波群进行了统计分析。观测所用的仪器是本所研制的CBS-IV型垂线测波仪。海浪传感器悬挂在石油平台下面,当地水深约20m。每天观测8次,大风天气加测,有时每小时观测1次。本文分析所用海浪记录是平均波高大于0.6m的记录。     

基于无监督机器学习的胶州湾海底工程环境适宜性综合评价

海岸带工程地质环境的稳定性对于海洋工程的建设安全和沿海经济繁荣十分重要。在胶州湾海域已有地质、水文等数据的基础上,对胶州湾海底工程环境适宜性进行了分区。通过无监督机器学习的谱聚类算法,构建了胶州湾海底工程环境适宜性综合评价模型。结果表明,胶州湾整体工程环境适宜性趋势为北高南低,从北向南依次可分为适宜性高、适宜性较高、适宜性较低和适宜性低四个区域。相关性分析表明,影响胶州湾海域海底工程适宜性的因素从高到低依次为冲淤分布、沉积物类型、坡度、第四系沉积物厚度、水深、海流流速、断裂分布。本研究可为胶州湾工程环境和地质灾害预防提供参考,有助于海洋工程环境稳定和经济安全保障。     

胶州湾近期海岸线、水深变化研究

以胶州湾1952,1985和2005年的海图为依据,对海岸线位置、海岛、海礁、等深线及水深等自然信息数字化后,对胶州湾近期海岸线、水深的变化进行了分析.研究表明,1952年至今胶州湾海岸线由自然岸线向人工岸线不断转化,岸线长度一直呈现为减少的趋势;1952年至今胶州湾海岸线长度减少了30.39%.1952-1985年之间胶州湾2,5,10 m水深区域面积减小,而20 m水深区域面积基本保持不变.而1985-2005年之间胶州湾2 m水深区域面积有少量减小,但5,10,20 m水深区域面积均有少量增加.水利工程、围海工程和自然环境的变化是引起胶州湾岸线和水深变化的重要原因.     

胶州湾湿地动态变化的遥感分析及质量评价

通过对1988、1997、2002和2005年4个时相Landsat卫星遥感数据的解译,得到了各年份胶州湾湿地的变化情况,由此建立了海岸湿地质量定量评价体系。分析结果表明:随着环胶州湾沿岸城市化进程的加快,近20年来胶州湾湿地退化状况日渐严重。初期阶段,自然湿地不断被人工湿地占据,后期又出现湿地向非湿地类型的转化。针对胶州湾湿地的现状,从湿地保护与城市、社会、经济统一协调发展的角度出发,提出了缓和人与自然的矛盾、保护胶州湾湿地的建议。     

泉州湾海域海浪谱

本文根据福建泉州湾大量实测海浪谱资料,分析了该海域海浪内部结构特征,比较和检验了国内外常用的Ｐ－Ｍ谱、Ｊｏｎｓｗａｐ谱、规范谱及国内沿岸海区的一些经验谱,结果取了与本海区实测海浪个例谱结构接近程度最好的Ｊｏｎｓｗａｐ谱拟合泉州湾海浪谱模式。     

浙江中部三门湾波浪特征统计分析

为了研究浙江中部三门湾海域的波浪特征,本文基于AWAC波浪观测仪在该海域进行了连续1年的观测,对观测得到的波浪参数进行了统计分析、线性回归分析,同时研究分析了三门湾海域受台风影响时,波浪参数和波浪谱的变化情况,探讨了波浪变化的原因。研究表明,三门湾海域常浪向和强浪向均为E向,地形是主导因素;显著波高绝大部分在0.8 m以下,期间的最大波高为2.71 m;该海域的波浪特征分布是一个比较典型的瑞利分布;台风“泰利”期间波能谱以双峰为主,外海涌浪和研究海域风区内的风浪形成混合浪,其中0.08 Hz左右的低频涌浪成分占比很大,而0.25 Hz左右的高频风浪成分占比较小。本文的研究工作为沿海海洋工程结构物的设计建造以及防灾减灾提供重要参考依据。     

关于浅海海洋质子磁力仪的改装研究(续)

本文介绍了浅海海洋质子磁力仪在胶州湾中的试验结果,解决了浅海海洋质子磁力仪在实验室中未能解决的几个问题,已成功地应用于整个胶州湾的浅海海洋磁场测量中,首次获得了近岸浅海湾的完整海洋磁场资料。     

Numerical simulation of non-gaussian process of wind waves

In this paper further mathematical analysis on "correlation transfer technique" by Polge el al. is carried out, the tenable conditions and the extent of suitability for the said method are proved as well. In consideration of the influence of skewness of the sea surface elevation on spectral shape, a "quasi-correlation transfer techique" is developed by the modification of the simulated target spectrum. Meanwhile, the numerical simulation of the non-Gaussian process of wind waves is carried out in view of the two conditions of the surface elevation probability distribution and the spectrum. By using its simulated results, the influence of skewness of the sea surface elevation on two parameters in the distribution of wave heights (which had been fitted by using the Weibull distribution) is analysed. The "quasi- correlation tranfer technique" is verified and compared with the selection wave data observed in the Jiaozhou Bay in the period of 1980 to 1981. Results make clear (hat, as far as the statistical d     

胶州湾东部和青岛前海表层沉积物重金属分布特征及其对比研究

根据2003年对胶州湾东部和青岛前海2008年奥运赛场海域表层沉积物中重金属、有机碳和硫化物的调查结果表明:研究区的重金属(As除外)高含量主要分布在团岛污水处理厂,大港出口北侧至李村河口沿岸一带。作者通过与胶州湾周围岩体、地层和松散沉积物中重金属的平均含量比较以及重金属与环境因子有机碳、硫化物的相关分析,证明了研究区的重金属污染主要来自于工业和生活污水的排放,并且重金属与硫化物的物源不尽相同。作者发现由于胶州湾的潮流作用模式使胶州湾东部排入的污染物向西扩散的可能性削弱,是胶州湾东部污染严重的一个自然因素。同时由于胶州湾东部的部分污染物经由沧口水道搬运到青岛前海的退潮三角洲区域而出现局部高值区,其中沉积物中的Cr和Cu已有超标现象,应引起重视。     

响水近岸海域波浪特性研究

基于响水波浪站累计一整年的现场观测资料，分析了波高和波周期的年内变化特性，研究了波浪的统计特性和波谱特性，并总结归纳了该海域各特征波要素之间以及各波谱参数之间的转换关系。结果显示:响水海域全年有效波高的变化幅度在0.10~2.80 m之间，年平均值为0.56 m；最大波高的变化幅度在0.15~5.58 m之间，年平均值为0.93 m；平均波周期的变化范围为1.91~9.02 s，年平均值为3.90 s。夏季大波高发生频率明显要小于冬、春季节，波浪季节性变化较为显著。就波高和波周期分布而言，通过拟合得出的Weibull分布较为适合本海域实测波高分布和波周期分布。波谱特性方面，本海域双峰谱占到总数的62.5%，且低频谱峰值普遍高于高频谱峰值，其中低频谱峰出现在0.04 Hz左右，高频谱峰则出现在0.15~0.20 Hz之间，分别为本海域涌浪和风浪所集中的频率区间。采用回归分析方法进一步分析了各特征波要素之间以及各波谱参数之间的关系，发现多数波参数之间存在显著的相关性，但受波浪浅水变形影响，各参数之间的比值与理论深水关系有所区别。本文的研究成果可为沿海建筑物的设计以及防灾减灾提供参考和依据。     

Spectral wave characteristics off Gangavaram,Bay of Bengal

Spectral wave characteristics were studied based on waves measured for 1 year during 2010 off Gangavaram, Bay of Bengal. Maximum wave height of 5.2 m was observed on 19 May 2010 due to the influence of cyclonic storm LAILA. The wave spectrum was single-peaked during 57 % of the time and the double-peaked spectrum observed was mainly swell-dominated. Low-frequency waves (0.05–0.15 Hz) were predominantly from 150° to 180°, whereas high-frequency waves (>0.15 Hz) during November–January were mainly from 90° to 120°, and during July and August from 180° to 210°. Annual average significant wave height was similar to the value (1 m) observed in the eastern Arabian Sea.     

Studies of backscattered sea return with a CW, dual-frequency,X-band radar

A coherent, CW, dual-frequency,X-band radar was used to study microwave sea return from the Chesapeake Bay. It is shown that the product of the backseattered fields depends strongly on long surface wave properties. In particular, a sharp line is found in the product power spectrum whose frequency is that of the water wave whose wavelength is in resonance with the spatial period of the beat frequency between the two transmitted signals and whose wave vector is parallel to the horizontal line of sight. Thus, gravity wave dispersion relations can be obtained with the system. Furthermore, the degree of modulation of short waves by long ones is given by the intensity of the line. A broad background corresponding to the convolution of the single-frequency Doppler spectra is also seen in the product power spectrum. These results are shown to be interpretable by composite surface scattering theory.