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。     

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。     

太湖北岸风浪谱的特征分析

利用１９９２年在太湖北岸马迹山地区测得的浅水风风浪资料，采用ＦＦＴ方法求算风浪频谱，对谱结构特征的分析表明，观测到的风浪谱在平衡范围谱值按－４．０幂指数衰减，风浪谱形状与文圣常给出的理论结果比较接近。另外，分析以风要素为参量得到的无因次化频谱可以看出，观测谱基本满足谱的相似律。     

论运动坐标系中的海浪谱

基于Galieo变换，导出了运动坐标系与静止坐标系中海浪谱间的关系。由于海浪是频散的，两者间的关系是频率相关的。运动坐标系中的海浪频谱是与静止坐标系中的海浪方向谱相联系的。以文氏谱作为静止坐标系中的海浪频谱，给出了不同速度下运动坐标系中的海浪频谱。     

改进的理论风浪频谱

对作者已提出的理论风浪频谱[1-3]的低频部分作了改进,谱的表示式显著简化.除原来使用的渤海观测资料外,增加了黄、东、南海资料以便对文中所提的谱进行更广泛的检验.计算结果与观测值符合良好.与JONSWAP谱作了进一步比较,二者是接近的,但就整体而言,文中的谱与观测的符合程度较JONSWAP谱为高.谱中引入了经过改进的P-δ关系(P,δ分别代表谱尖度因子和有效波陡)后,仅包含有效波高和周期作为参量.对此种形式的谱,峰频率的计算值与观测值是接近的,峰的高度基本上与观测值符合,但由于波高、周期的统计可变性,计算与实测值有一定差异.     

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。     

风浪频谱的成长模型Ⅰ.谱参量随风区的增长关系

为得到谱参量随风区的变化关系,从而更细致地刻画风浪频谱的成长方式.在动力学方程的控制下,基于三参量风浪频谱,利用动力-统计学相结合的方法导出了谱参量(谱宽度B、谱的零阶矩～m0、谱的峰频率～ω0)随风场要素(风区)的成长关系分别为:B=5.68×10-3～X9.482×10-1-4.66×10-2ln-x;～m0=1.356×10-8～x2.367-1.097×10-1ln～x;～ω=4.082×101～X-7.623×10-1+3.71×10-2ln～x.同时得到了简化形式的波陡δ、波龄β与谱宽度之间的关系为:δ=2.14×10-2B-1.05-4.26×10-1lnB,β=1.26B1.28+1.97×10-1ln(B).此外,还得出了受风场要素控制的,谱的零阶矩与谱的峰频率之间新关系为:{ω0=a1～m0-0.33 a1=1.034×10-1～X1.872×10-2+8.50×10-4ln～x,从而阐明了先前的各种经验关系是新关系在取不同风区值时的特例.可见,将动力学原理引入风浪频谱的研究,所建立的谱参量随风区的变化关系与先前的经验公式相比更加合理,且普适性更强.     

海浪谱高阶谱矩的计算

分析了海浪谱高阶谱矩不存在的原因。在Ｇｌａｚｍａｎ研究结果的基础上计算了目前工程上常用的ＰＭ谱和ＪＯＮＳＷＡＰ谱的０阶到８阶的谱矩值,以方便实际工程的应用。     

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。     

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.     

白昼光与验色仪

提出我国自行设计,用特制电源控制的高压短弧氙灯和光谱调节器计算、研制成功的验色仪。并叙述了设计验色仪的指导思想,理论计算与实验装置。指出验色仪中的白昼光模拟器（Ｄ６５光源）六项技术指标均达到ＣＩＥ（ＩｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）和先进国家规定的标准．     

改进的P—M谱

本文提出如下改进的无因次P—M谱 S(ω)=Aω~(-5)exp(-Bω~(-4-(?))并给出确定参数A、B、e的方法.改进P—M谱满足下述条件:谱峰通过给定点,谱面积等于1.     

关于Bretschneider风浪频谱的注记

依据作者提出的海浪能量外观分布，即外频谱的概念，重新推导了Ｂｒｅｔｓｃｈｎｅｉｄｅｒ风浪谱，极大地简化了Ｂｒｅｔｓｃｈｎｅｉｄｅｒ原来的推演过程，并对谱的系数予以订正，将订正后的Ｂｒｅｔｓｃｈｎｅｉｄｅｒ和Ｍｏｓｃｏｗｉｔｚ谱进行了比较，结果表明，两种风浪频谱在数学表述上是完全等价的。     

多向随机波浪的方向谱分析

针对由多点波面资料进行方向谱分析过程中发现的问题，利用数值模拟的方法研究了互谱分析中光滑点数，光滑次数，采样长度，采样间隔，波浪入射方向，波浪的多向性等因素对方向谱分析结果的影响，得出一些有意义的结论。     

不同过滤条件下黄色物质的吸收光谱演化特征分析

在实验室对青岛近岸现场水样进行处理、分析，获得了原始状态下水样和被过滤（0.22μm,0.45μm）黄色物质水样的吸收光谱数据，除进一步验证了黄色物质光谱分布模式外，还测得黄色物质光吸收随滤膜孔径的变化。30个现场样品在波长380nm处吸收系数统计平均值^—Ay（380）分析表明，当使用0.45μm过滤器对水样进行处理，所获得的^—Ay（380）值要比未经过处理的现场水样所测得的^—Ay（380）值高约2.1％；而用0.22μm过滤器对现场水样进行处理，所获得的^—Ay（380）值要比未经过处理的现场样品所测得的^—Ay（380）值高约12．6％，要比用0．45μm过滤器处理的现场样品所测得的^—Ay（380）值高约10.3％，这些数据的获得为现有已获黄色物质数据的“归一化”和统一评判以及未来黄色物质测量数据的准确性判断与比较提供了参考。     

粒径谱理论在海洋生态学研究中的应用

粒径谱表示的是生物量或数量与粒径大小关系的公式 ,１ｎＴ＝α０+α１１ｎＸ１+α２Ｘ２，Ｘ１ 代表体重 ,Ｘ２Ｉｋｅｄａ等［１］通过多年对浮游动物的研究总结了代谢率粒径谱首先由Ｓｈｅｌｄｏｎ和Ｐａｒｓｏｎｓ１９６７年提出 ,他们先将生物按照大小（或体重）分为几个粒级 ,然后 能量转化效率方程 ,消费者对生产者的利用效率较茨湖做出的结果为斜率等于 -１ １６。根据Ｇａｅｄｋｅ的 β 为上文所提到的标准化粒径谱 ,ρ＝Ｒ（ｗ）／ｗ。连续模型较适用于相对稳定的环境中 ,如湖泊。群落种特种偏差与产量和耗氧量之比（Ｐ／Ｒ）有关 …     

理论风浪频谱的数值订正

本文对文圣常教授等提出的改进的理论风浪频谱进行数值订正,使无因次谱下的总面积等于1,而且在(?)=1.15处谱的斜率的连续性较好。