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。     

北印度洋风浪流数值预报系统:Ⅰ-设计与实现

以5°S以北印度洋海域为目标区域,基于区域大气模式WRF、海浪模式SWAN和海流模式ROMS,建立了北印度洋风浪流数值预报系统。该系统具有运行稳定、针对性强和产品定制灵活等特点,为海洋环境预报、舰艇航行保障、军事行动准备等提供准确及时的常规和定制风浪流数值预报产品。     

用流函数理论计算缓坡上波浪的破碎位置

本文通过理论计算及实验验证发现,在计算缓坡上波浪的变形、特别是确定波浪破碎点时,流函数波浪理论明显优越于线性波液理论。     

风浪中的考验

万家灯火展示春节到来的喜庆；隆冬的大海在平静中浸透着寒意。那急驰的应急船载着中国海监第二支队的执法队员们向突发事件发生的海区驶去……     

长江口区风浪要素计算的探讨

本文以长江口区波浪实测资料为依据，对目前国内外常用的风浪要素计算方法进行了比较分析，认为就目前资料条件下，最适用于长江口区的、能满足工程设计等要求的风浪要素计算方法为莆田试验站方法（莆田公式）。     

台风“梅花”风浪场和涌浪场特征分析

基于第三代海浪数值模式WAVEWATCHⅢ(v3.14),在WRF模式提供模式风场驱动下,对1109号台风"梅花"的风浪场、涌浪场和混合浪场进行了数值模拟,并在我国东部沿海选取了3个关注站点,探讨涌浪和风浪波高随时间变化与台风中心位置的关系以及台风影响下海浪二维谱、风浪场和涌浪场分布和变化特征。结果表明,新版的海浪模式能较好表现福建和浙江沿海、长江口附近、山东半岛南端的3个关注区域的台风涌浪先于风浪到达的事实;距台风中心不同距离,混合浪波高的组成和波高变化不同;台风的外围区涌浪场的高值区对应着风浪场的低值区,台风的大风区风浪场的高值区对应着涌浪场的低值区,台风眼区则为涌浪区。涌浪多分布在台风风浪影响范围之外,波向由台风中心向外辐射。     

厦门湾台风浪场数值模拟

利用国际上先进的第3代海浪模式SWAN,充分考虑风能量输入、白浪效应、水深诱导的波浪破碎、底摩擦、波一波间的非线性相互作用等物理过程,以0604号“碧利斯”台风为例,模拟了厦门湾台风浪场的分布特征。将数值模拟结果与浮标测站实测资料对比分析,结果表明台风浪高模拟值与实际台风资料相符较好,可以为该海域台风浪的模拟提供较好的参考。     

中国南海东部海域气候特征及风浪流极值参数的研究——LAGFD数值模式群的应用

本文采用先进的ＬＡＧＦＤ风、浪数值模式和ＰＯＭ（ＰｒｉｎｃｅｔｏｎＯｃｅａｎＭｏｄｅｌ）三维海流模式对自１９４５～１９９５年间发生并影响南海东部海域的２９９个历史最强热带气旋过程进行数值后报,给出了南海东部部分海域（１９°～２３°Ｎ,１１３°～１１８°Ｅ）中１０００ｍ等深线内６０个点的多年一遇风、浪、流和水位极值,并简要分析了南海东部（１５°～２７°Ｎ,１０８°～１２２°Ｅ）的气候特征,为该海域区域性海洋环境研究与工程开发提供了基础参考数据。     

“海棠”台风风浪场分析

通过对0505号"海棠"台风的高、低空气流场的分析,揭示了"海棠"台风浪成长、发展、消衰的机制和规律.结果表明:台风浪的大小和范围不仅与台风的强度、移速及周围大尺度天气系统有关,而且也受岛屿及海底地形等环境条件的影响.     

波-流联合作用场中流的等效作用研究

针对波-流相互作用问题中的流速沿水深非线性分布的水流处理方法问题,提出了“等效均匀流”概念和相应理论,使非线性分布的水流作用等效为相应的均匀流作用,从而使问题大大简化.无论是二维顺、逆流问题还是三维波一流斜交折射问题,非均匀流都可以基于本文方法和理论予以近似处理,以采用等效均匀流概念计算的小尺度垂直桩桩的波一流联合作用力计算为例,对该理论和方法的应用作了初步的探讨和验证.     

考虑非线性频散效应的风浪关系及其应用

随着我国沿海地区海洋经济的快速发展,相关海域的风浪规律的研究越来越受到人们的重视。依据Toba的风浪3/2指数律和非线性频散关系推导得到一个新的波陡波龄关系式,简化获得适用于深水情况下的波陡波龄关系式;基于考虑非线性频散效应的波龄波陡深水关系式,并结合有效波能量平衡方程,进一步推导出包含非线性频散效应的深水海域风浪公式。利用新的深水风浪公式,并结合Mitsuyasu开阔海域风区、风速经验公式,研究了江苏沿海海域的风浪规律,且与NCEP再分析风浪数据以及其他公式结果进行对比分析。分析结果表明所获得的新深水风浪公式适用范围更广,且在只考虑风速这个单一参数条件下计算得到的江苏外海波浪要素与NCEP再分析风浪数据吻合程度最好,且更接近其他学者的研究成果。计算过程可避免开阔海域风区长度推算的不确定性和人为因素所产生的误差,可为我国风浪成长规律的理论研究和海洋工程深海风浪要素推算提供参考。     

Improvement and application of a saturation based wave dissipation function in SWAN model

Wave dissipation characteristics in SWAN (Simulating Waves Nearshore) model are investigated through numerical experiments. It is found that neither the fully developed integral parameters of wind waves (significant wave height and peak frequency) nor the high frequency spectral tail can be well reproduced by the default wave dissipation source terms. A new spectral dissipation source term is proposed, which comprises saturation based dissipation above two times of peak frequency and improved whitecapping dissipation at lower frequency spectrum. The reciprocal wave age (u /c p ) is involved into the whitecapping model to adjust dissipation rate at different wind speed. The Phillips higher frequency saturation parameter in the saturation-based dissipation is no longer taken as a constant, but varies with wave age. Numerical validations demonstrate that both the wind wave generation process and higher frequency spectrum of wind waves can be well simulated by the new wave dissipation term.     

台湾海峡850hPa低空急流天气气候特征的初步分析

本文应用任意３ａ中８５０ｈＰａ上的风及５００ｈＰａ和地面气象资料，对台湾海峡地区出现低空急流的天气气候特征，形成急流的天气背景及其影响下的天气进行初步分析。结果表明，台湾海峡地区８５０ｈＰａ低空急流具有明显的季风特征和特定的地理影响。     

海浪对北太平洋海-气二氧化碳通量的影响

利用4种海-气界面气体传输速率公式对比研究了北太平洋气体传输速率及其CO₂通量的季节变化特征。与单纯依赖风速的算法相比, 考虑波浪影响的气体传输速率和CO₂通量在空间分布和季节变化上具有明显差异。在低纬度地区(0°～30°N), 波浪参数使气体传输速率下降, 海洋对大气CO₂的吸收减少, 而在30°N以北范围内则出现新的气体传输速率高值区, 海洋对大气的吸收增加。进一步研究了黑潮延伸体区域的气候态月平均气体传输速率和CO₂通量。结果表明, 该区域气体传输速率和CO₂通量最大值分别出现于冬季和春季, 引入波浪参数后, 虽然该区域气体传输速率和CO₂通量平均值没有明显差异, 但季节变化强度显著增强。     

An experimental investigation of the velocity field under cnoidal waves over the asymmetric rippled bed

1 IntroductionIn coastal areas a ubiquitous phenomenon is theformation of ripples in the seabed. It is now widelyaccepted that the flow and sediment transport overseabed are vital in relation to erosion, surface wavedissipation and pollution dispersion et…     

应用特征波预报公式进行台风浪计算的一个根本缺陷

Wilson方法和井岛方法均是移动风区上著名的波浪推算方法,被广泛应用于台风波浪的推算和预报上。本文通过分析指出:使用上述方法以海洋工程界所推行的风浪预报公式作台风浪推算时,所得特征波波陡将与台风浪实测波陡分布定性不符,并指出产生这种缺陷的原因。     

主控模态函数及在水位数据分析中的应用

在快速滤波分解信号为最宽带通本征模态函数方法（简称FFDSI方法）的基础上,引入了主控模态函数的概念。将其应用于Chichijima水文站水位信号,从中分解出3个96．93％-主控模态函数,分别代表着不同于调和分潮,且与天体运行规律更加吻合的3种模态潮型。由此可见,主控模态函数在信号分析中的应用价值。     

Occurrence probability of a freak wave in a nonlinear wave field

The Edgeworth’s form of a cumulative expansion of the probability density function (PDF) of surface elevation expands the maximum wave height distribution to predict the occurrence probability of freak waves. This study investigated the enhancement of the occurrence probability of freak waves due to the fourth order moment of surface elevation, kurtosis, change and found that the nonlinear effects on the occurrence probability of a freak wave linearly depends on kurtosis for a small number of waves N=250. The statistical theory was compared with field data, and freak waves sometimes appear when not expected by the Rayleigh theory, but they were predicted by the proposed theory.     

实验室观测条件下的规则长波对风浪低频频移影响(英文)

本文利用实验室波浪水槽观测规则长波对风浪的影响。谱分析显示,较之纯风浪谱,除已被广泛关注的长波抑制风浪这一现象外,当长波波陡较小,且频率远离风浪峰频时,长波还使得风浪谱向低频移动。本文利用Longuet-HigginsStewart(1960)理论,并考虑到风浪破碎的约束,计算了规则长波的存在对风浪谱的影响,发现可以较好地解释这一现象。这一工作表明,当长波波陡小且频率远离风浪峰频时,长波对短波的二阶调制及其引起的破碎加强可能是长波影响风浪的主要机制。     

南海海面风、浪场的EOF分析

在气候分析中常常借助自然正交展开方法分析气象要素的时空分布特征,而对于海洋研究,由于过去观测手段的限制,很难获得较长时间序列和较大空间系列的观测资料,因此像气候分析中常用的经验正交函数(EOF)方法在海洋要素的分析中较少使用.卫星遥感技术的发展为海洋学研究提供了丰富的空间分布均一、时间序列较长的观测资料.本文根据TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计获得的海面风、浪信息,利用气候分析中常用的EOF分析方法,分析了南海海面风、浪场的时空模态特征.这一分析结果可以很好地反映南海海面风、浪场间的关系,从而为海浪场的经验预报和分析提供参考.