威海-大连航线实测风与沿岸站、海岛站对比分析

对威海-大连航线"生生-1"号船舶站测风资料进行了普查、优选和预处理,首先考察了船舶站测风资料所代表的航线风的变化规律;在此基础上结合目前海上航线保障服务和现行参考站点,对比统计分析了2011年1—12月船舶站、刘公岛、成山头的风向、风速偏差,以期为海上航线的风预报提供一些参考。结果表明:(1)船舶站主导风向的变化呈现明显的季节规律,且与季节特征相符。风力以4—5级为主,夏季3级以下风频率最多,秋冬季6—7级大风明显增多;(2)除了样本量较小的1月份,其余11个月船舶站和成山头/刘公岛的风向平均偏差不大。在不同的季节,海岛站和沿岸站对航线风的代表性有所不同。在春季(尤其4月),刘公岛和船舶站风向较接近;而在冬季(尤其12月),成山头和船舶站风向更接近。在1—6月,船舶站风向较成山头有逆时针偏差,在8—12月则为顺时针偏差;而4—12月,船舶站较刘公岛有顺时针偏差;(3)船舶站和成山头/刘公岛风速相关显著,尤其在4—12月,最大风和极大风显著相关。船舶站风速往往大于成山头和刘公岛,且1月、2月偏差最大,4—9月相对较小,极大风速偏差大于最大风速偏差。总体而言,成山头与船舶站的风速差异较刘公岛小一些。     

真风的计算器算法

浩瀚的大海,气象万千。无数航行的船只,要时刻掌握风云的变幻,以保证航行的安全。 空气在流动,船舶在前进,实际的风──“真风”和因航行造成的风──“航行风”叠加在一起,使船上的测风仪只能测二者的“合成风”。要想知道当时的真风风向、风速,还要进行一番计算。 在船上,一般使用“真风计算盘”求得真风。其方法是将合成风和航行风的风向、风速分别点在计算盘对应的点上,然后旋转计算盘上的动盘,使两点连线和计算盘底盘的纵线平行,读出真风风向,数出真风风速。这种方法既麻烦又不很精确,尤其是当合成风速超过计算盘上的标尺时,还要将两者的风速均缩小一倍到两倍方能计算,容易出现错误。     

利用机载GNSS反射信号反演海面风速的研究

全球卫星导航定位系统的反射信号(GNSS-R)遥感技术作为一种新型的、低成本的、高机动性的海面微波遥感测风技术,与其他测风手段优势互补,可以增加测风手段的多样性,弥补局部测风手段不足的状况。研究了接收机在机载高度时,GPS反射信号功率理论模型四部分函数的性质,在此基础之上,数值模拟了机载高度下理论相关功率波形,基于海面风速对波形峰值与后沿的影响,提出了一种能够兼顾所有理论波形信息的二维插值风速反演方法。利用该方法,结合实测机载数据对海面风速进行反演,反演的风速均值与附近测站风速均值相差为1.4 m/s,与浮标数据相一致。     

基于船舶空气流场仿真的船舶测风偏差校正方法

船舶海面风观测易受船体和上层建筑造成的畸变气流影响,使测风数据存在偏差。针对船舶相对风测量偏差校正问题,采用CFD仿真方法研究船体周围钝体绕流气流场,量化桅杆左、右横桁实测相对风速、风向与舰桥上部参考测风点相对风速、风向偏差,利用最小二乘支持向量机分别对左、右舷测风偏差进行回归并建立校正模型。通过海上实船实验采集桅杆左、右横桁与舰桥上部测风点处的相对风测量数据,验证模型校正测风偏差的实际效果,结果表明CFD仿真建模方法能够有效降低实验船型56%的相对风速测量偏差。     

船舶自动气象站真风观测试验与数据可靠性分析

阐述了移动平台真风观测的实现原理,利用仪器观测到的相对风和船风的矢量关系获取实际的风向风速。首次设计外场车载试验方案,开展移动平台周围环境、移动速度、移动方式、风传感器安装位置等因素对真风观测影响的研究。船舶自动气象站研发阶段,通过车载试验验证移动平台真风观测算法的合理性,对算法不断改进,使真风更加接近观测事实。船舶自动气象站应用阶段,对船舶进出港时动态和静态真风数据,以及与航线附近海岛站观测的风进行对比分析,利用二者的均方根误差表征船舶站风和自动站风的误差大小,以此评估真风观测数据的可靠性。     

渤海湾海域风况特征分析与海-陆风速对比分析

利用1988年9月-2010年8月的渤海A平台观测资料统计了渤海湾海域的风况特征,对平均风速和6级及以上大风、8级及以上大风的年变化和风向频率进行了分析,得到该海域出现大风的时间和风向、风速特征.为了讨论海上和陆上风速的对应关系,利用相同时间段的渤海A平台站和塘沽气象站观测风资料拟合了两个站风速之间的经验公式.     

ASCAT近岸风在山东沿海的适用性分析

利用2013年1月—2014年12月山东近海的8个浮标站、海岛站和自动站资料与ASCAT近岸风速和风向进行对比,以分析ASCAT反演风场在山东沿海的适用性。研究发现:总体上看,ASCAT近岸风速与代表站实况风速正相关,ASCAT近岸风速在山东沿海误差较小,风向有明显的偏离。ASCAT近岸风在渤海、渤海海峡和黄海北部的适用性优于黄海中部。风力不同时,ASCAT近岸风速与实况偏差有明显差别,表现为当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风速小于实况;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风速大于实况。就ASCAT风速偏差而言,6级以下的风速偏差小于6级及以上风。ASCAT近岸风向与实况偏差也有明显差别,当实况出现6级及以上的大风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变小;当实况出现6级以下的风,ASCAT近岸风向与实况的偏离变大。因此,ASCAT近岸风速在山东沿海有较好的适用性,6级以下风更优;ASCAT近岸风向也有一定的适用性,6级及以上风向可用性比6级以下强。     

多波束在秦皇岛燕塞湖库区水下三维地形测量中的应用

介绍利用多波束对秦皇岛燕塞湖库区水下地形探测的方法,采用OMINISTAR星站差分GPS定位,库区设立多个水文站实时人工验潮、测深精度严格控制等方法,使多波束对测区进行全覆盖、无遗漏、高精度和高效率的扫测。扫测结果让我们对测区内的水深状况有了一个比较全面的了解,确定了库区水域内的最浅水深,保证了旅游船航线水域水下地形资料的完整,为秦皇岛燕塞湖库区提供了真实可靠的水深数据,完善了救援预案,为旅游船舶航行安全提供了详实的基础数据。     

基于现场实测的渤海风速特性研究

风荷载是影响海洋结构物设计和安全服役最为显著的环境因素之一。利用在役海洋平台监测系统对渤海风速场展开长期监测,获得了长期的风速信息。对极值风速进行分析,利用极值Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型分布对风速极值的概率密度进行拟合。基于极值Ⅰ型概率分布,获得了渤海海域重现期为5 a、10 a、30 a和50 a的最大风速值。对年最大风速的脉动风分量、湍流强度、阵风因子进行了分析。考虑高频分量的影响,利用小波变换,得到了脉动风速的近似分量和细节分量,计算了实测风速的纵向和横向的空间积分尺度。对比经验脉动风谱与实测脉动风谱,证明了Davenport风速谱能够较好地拟合渤海现场风速场。     

Fraunhofer 漂浮式雷达与固定式测风塔测试阶段结果对比

为了验证国内首批漂浮式雷达测风装置的相关性和可靠性,了解设备测风精度的真实水平,在福清兴化湾样机试验风场区域通过漂浮式雷达测风装置与岛屿固定式测风塔同步测风。利用3个月的实际测风数据,对比分析岛屿固定式测风塔测风数据和漂浮式雷达测风装置在10,70,90和110 m四个高程的风速和风向数据,验证2种设备测风数据的完整性、合理性和相关性,最终论证漂浮式雷达测风装置在风速和风向方面的可靠性。对比结果表明:漂浮式雷达测风装置数据合理,完整率达到90%以上,相关系数超过0.95,漂浮式雷达测风装置各高度风速、风向均满足风资源评估的要求。     

船（或浮标）上风杯风速传感器某些测风效应实验分析

船(或浮标)上的风杯风速传感器测量风速时，由于船体（或浮标体)的结构问题或风浪的作用，风杯转轴有时倾斜或随浪摆动起伏。由此而能引起多大的测风误差，应进行探讨。因为这关系到对海上测风数据的正确分析和对船(或浮标)上测风仪器工作质量的正确估价。     

北部湾的波浪特性及计算

南海位于我国大陆南面,是太平洋的边缘海,北部湾位于南海的西北角。北部湾海区在每年的11月至翌年3、4月受东北季风影响,5月至9月主要是西南季风,并有台风影响。本文主要利用1977年至1986年共十年间的涠州海洋站及东方海洋站的观测资料,结合地面天气图,经过分析、计算,给出了不同季节的波要素分布特征,及波要素的计算公式,这对于北部湾的海洋工程和船舶航行是十分重要和有用的。 二、资料的选取及说明 1.本文选取的资料主要为1977至1986年涠州海洋站和东方海洋站的08、11、14、17时的风向、风速、波高、波周期的观测资料。 2.风区是依据地面天气图的等压线确定,并遵循如下二原则:①风区内风速大于5米/秒,任两点的风速相差不超过2米/秒。②风区内任两点的风向的夹角不超过45度。另外风区的理想形状为矩形。在选择风区及确定风区边界时必须以计算点的位置来决定,风区中心线须通过计算点,由于本文研究的对象是一海湾,其水域并不十分广阔,风区长度基本上等于其水域长度,即波得以传播的水域尺度,数值可由地形图中直接量取。     

基于传真天气图的海面风实时预报实现方法

准确的海面风速预报是舰艇航行安全和防台工作的重要保证。目前在舰艇上估测海面风速方法主要是利用传真天气图手工绘算单站地转风,并对理论风速值进行适当摩擦系数订正。这种方法的估测精度比较差,很难满足舰艇指挥人员在复杂天气中的预报需求。为了深入探讨海面风估算方法,给出了传真地面天气图上地转风、梯度风的近似计算公式,介绍了用传真图实时计算地转风与梯度风的实现方法,提出了通过建立风速订正值库由风速理论值实时估测平均海面风速的一种新方法,并深入探讨了梯度风测风方法在强天气测风中的应用特点和优势。经实际应用和分析表明,计算精度得到很大提高,有一定应用和推广价值。     

GPS100在海冰航空遥感监测系统中的应用

本文简要介绍一种超小型海陆空兼用导航仪GPS100用于陆地船舶和飞机导航定位时的仪器配套,与计算机接口及数据输出格式等。并具体介绍了GPS100在1992年初渤海,黄海北部海冰航空遥感监测中的应用情况。     

船体纵横摇工况下海面风测量数据偏差分析

采用CFD方法模拟船体纵横摇工况下船舶海面风测量过程,分析船体、上层建筑造成的气流畸变以及船体摇摆对海面风测量数据偏差的影响规律,利用海上实船实验数据对仿真结果进行验证,结果表明:考虑船体摇摆工况的仿真结果更接近实验数据;船体、上层建筑对海面气流的影响不可忽略,仅通过船体姿态校正相对风测量数据是不充分的;船体纵横摇工况下测风点处平均相对风速偏差不仅与迎风角度有关,还与海况有关。随着相对风速增大,同一迎风角度条件下的平均相对风速偏差趋于稳定,船体周围瞬态气流场在时间平均后呈现雷诺数无关性。     

船(或浮标)上风杯风速传感器某些测风效应实验分析

一、前言 船(或浮标)上的风杯风速传感器测量风速时,由于船体(或浮标体)的结构问题或风浪的作用,风杯转轴有时倾斜或随浪摆动起伏。由此而能引起多大的测风误差,应进行探讨。因为这关系到对海上测风数据的正确分析和对船(或浮标)上测风仪器工作质量的     

浅谈卫星通信在海洋渔业生产中的普及应用和发展

<正>卫星通信技术在20世纪90年代初被应用于海洋渔业船舶定位导航,在此之前,渔业船舶配备的航行定位设备定位速度慢且定位误差较大。全球卫星定位导航仪(GPS)应用到渔业船舶上后,系统能够自动定位导航,功能齐全,在导航时不但能显示航点、航线、到达距离和到达时间,还具有偏航报警、到达报警等多种功能。GPS定位导航数据精     

数字编码海上测风装置

过去那种以模拟量输出的海洋水文气象仪器在使用中带来很多不便。我们研制的一种以数码形式输出的测风装置,具有结构简单、传输精度高、便于直读等优点。海上测风,按要求需在两分钟内测出其平均风速和最大瞬时风速。测量范围为2～50米/秒,且当风速为50米/秒时,给数1000。最大瞬时风速,是指在两分钟内测量时间为10秒的风速极大值。本装置有三部分:测风部分、识风部分、显示部分。测风仪感风部分系采用青岛海洋仪器仪表研究所定型产品三叶风杯,其指标为:     

国产常用风杯风速表距离常数的测量和分析

风速传感器的距离常数是表示该传感器对风速变化响应快慢的一个动力学参数,是分析和确定测风误差的重要因子。对此,WMO对距离常数的大小提出了建议。我国国产常用的风杯风速传感器已有多年的使用历史,但它们的距离常数究竟多大,是否符合WMO的建议,迄今还未有明确的数据。这影响了我们对测风资料误差的判别和处理及对不同类型风杯风速传感器的合理选用。为了解决这一课题,我们用实验方法测定     

环渤海海域卫星反演风与站点观测风对比分析

选用了布设在渤海海域的浮标、平台、海岛共计18个站点,利用COARE算法进行站点风速的高度修正,对ASCAT卫星反演风与三类站点风进行对比分析。统计检验结果表明,卫星风与站点风相比,整体上卫星风速比站点风速大。浮标与卫星的风速差最小,而平台和海岛与卫星的风速差较大。风向对比结果显示,卫星风与站点风的风向平均偏差都很小,但均方根偏差却比较大。随着风速的增加,三类站点的风速平均偏差都是由大到小变化,由正值变化为负值,弱风速的时候卫星风速大于站点风速,高风速的时候卫星风速小于站点风速;风速的均方根偏差则相对稳定。卫星风与站点风的风向均方根偏差随着风速的增加而减小,在不同的方向上,风速偏差和风向偏差等统计量的区别较小。随季节的变化中,平台和海岛站的风速与卫星风速的平均偏差秋冬季大而春夏季小。