相关法在提高浅水港口潮汐预报质量方面的应用

根据相关法思想,编制了潮汐分析程序并对中国海区典型的浅水港口进行了分析及预报。结果表明,相关法可以提高浅水港口的潮汐预报质量。     

浅水港口潮汐预报准调和方法的改进

文中提出了浅水港口潮汐预报准调和方法的两个改进方案.一个是在方国洪等(1981)《浅水港口潮汐预报的一个方法》基础上,增加14周/日、16周/日以及与前期潮汐状况有关的浅水准调和项共6项(方案Ⅰ);另一个在是王骥(2001)提出的方案基础上改进的方案,该方案与方案Ⅰ相比,增加了5个准调和项(方案Ⅱ).这两个方案选用相同的57个调和分潮,但分潮的组合及派生出的准调和项有所不同.方案Ⅰ用40项准调和项表示浅水效应,方案Ⅱ则包含长周期、全日、半日周期的准调和项18项.经过大量实测水位资料的分析和预报检验,表明改进后两个方案对浅水港口潮汐的预报精度均较改进前的准调和方法和传统调和法有明显提高,对第一类浅水港(以吴淞港为例),文中所列的8项预报指标都有显著提高,特别是低潮时均方差由26.8min降至15.1min;对第二类浅水港(以成山角为例),高潮时均方差显著减小,由39.6min减至26.7min.     

浅水港口潮汐预报的一个方法

我国沿海有许多重要浅水港口,如上海、广州等。这类港口由于航道较浅,对潮汐预报的准确度要求就比较高,而这些地区的潮汐预报误差一般较大。除了气象影响在这些地区表现得更激烈之外,从潮汐本身而言,主要是由于在浅水区域非线性效应不可忽视,潮波波形常常产生显著的畸变。要预报这样的潮汐过程,必须充分重视高频振动,特别对于高、低潮,由于它们发生的时间决定于潮高的一级微商,高频振动有着特殊重要的意义。     

浅水潮综合预报方法的研究

本文以上海港的潮汐预报方法为例,阐述了适用于河口及我国沿海其他浅水港口潮汐预报的一种综合性方法,它包括对天文潮、增减水及其综合水位的预报方法与效果问题的研究等。 上海港扼长江口、濒东海之滨,潮汐属非正规半日浅海潮,常受台风、寒潮和长江径流等水文气象因素的影响,航道水深较浅,潮汐水流情况复杂。近十多年来,通过实践,逐     

黄海、东海潮汐余差谱的初步分析

目前世界各国出版的潮汐表和潮流表几乎全是采用调和方法推算的,对于用这种方法进行的潮汐预报的误差已有许多人做过研究;我国也曾有人从调和常数准确度和分潮选取方面进行了研究,并研究了浅水港口的潮汐预报方法。我所与国家海洋局情报研究所潮流组的同志在这方面做了一些工作:在一定程度上提高了潮汐预报的准确度;满足了实践的需要。然而,潮汐预报余差(即实测水位与预报潮高之差)减小的量值与余差本身相比仍是微小。例如在浅水港口吴淞,用1963年实测水位资料的分析结果预报1970年的潮位,采用 Doodson的方法预报,低潮时间的误差在半小时以上者占49%,而采用浅水准调和分潮方法预报,则仅占9%。前者余差的标准差是20.6厘米,后者约为19.7厘米,两者只相差0.9厘米,对余差总体来说,所减少的量值还是很小的。 验潮站测得的每小时一次的水位值,实际上可以认为是周期性和非周期性水位之和。其中,周期部分是潮汐诸分潮振动的迭加结果;在实测水位中扣除预报的潮高后得到的余差基本上可看作是非周期性的。从谱结构来看,实测水位不仅是一系列以线谱为特征的分潮的迭加,而且还有本底噪声以及介于两者之间的非线性相互作用所导致的一些随机起伏。所以,用调和方法预报潮汐,其准确度必有某些限制。为了进一步研究潮汐预报误差,国外曾有人对特定地点的潮汐预报余差进行谱分析,从而得到了一些有意义的结果。本文即拟通过潮汐预报余差功率谱研究潮汐预报的准确度和误差的性质。     

无缝隙预报在舟山港口精细化服务中的应用

应用浙江省气象台雷达定量降水估测产品、24h逐小时预报产品、多模式集成数值预报产品和舟山各港口自动气象站网等资料,采用双线性内插法和滑动平均误差法,进行舟山港口气象要素的本地化释用,建立各类指标和预报模型,形成港口10 min—168 h的无缝隙降水(非连续要素)、气温、风力精细化客观预报产品,再以图形的方式生成各类服务产品。通过该服务产品开展港口专项气象服务,有效提升了舟山海洋气象服务的精细化水平和船只的通航率及港口、临港产业的工作效率,也为政府、管理部门防灾减灾提供了决策依据,社会和经济效益明显。     

几种浅水波浪经验预报方法的比较

波浪的经验预报方法具有快速、简捷的特点。本文选择了国内外广泛应用的五组浅水波浪经验预报公式,用渤海平台的实测资料,采用统计分析比较的方法对公式进行了检验。结果表明:WilsonⅣ和苏联方法的计算结果与实测结果拟合的较其它方法好,建议在浅水波浪预报中采用。     

南通洋口港海洋气象要素分析和预报

本文主要内容是南通洋口港海洋气象几种环境要素的分析和预报。选取国内外数值预报产品为预报因子,采用0,1回归方法,建立了四个关于海洋表面上的风力等级预报方程;采用三个简明的数学表达式反映海水表层温度的变化规律;采用投票法作出近海最大波高预报;采用统计分析方法,做出全年逐日、逐月高(低)潮时客观预报;采用误差分析法预测潮水到达紫菜养殖区或港口施工区的时间;实现了洋口港海洋气象4个要素的定量预报,并投入到紫菜养殖生产和洋口港海上施工气象科技服务工作中应用,其预报可信度受到了用户和海事等相关部门的认可与肯定。     

用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件Ⅰ.伴随方程的建立及“孪生”数值试验

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐 数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度．潮汐模型的控制方程为考虑 平流项、非线性底摩擦和侧向涡动粘性项的非线性浅水方程组;采用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子 法建立了伴随模型．研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴 随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出．     

利用伴随法优化非线性潮汐模型的开边界条件Ⅰ．伴随方程的建立及“孪生"数值试验

本研究采用基于最优控制理论的伴随法,把观测资料同化到陆架海域潮汐数值模型中去,优化开边界条件,提高数值预报的精度．潮汐模型的控制方程为考虑平流项、非线性底摩擦和侧向涡动粘性项的非线性浅水方程组;采用Lagrange乘子法建立了伴随模型．研究分两部分：第一部分即本文,建立非线性浅水方程模型的伴随方程、给出目标函数的梯度,并实现“孪生”数值试验;第二部分另文给出．     

射阳港潮汐与乘潮进港

根据实测和航行实践分析比较发现,射阳港潮汐同潮汐预报表有一定偏 ,实际高潮 比预报值高,实际低潮位比预报值低,遍地比预报要早,低潮时比预报要迟。本文研究了这一变化规律,对确定科学的乘潮进港时间及港口规划、运营有指导意义。     

浙江健跳港动力沉积过程及冲淤平衡机理

根据浙江健跳港实测水文泥沙和港道底部高程资料,分析了健跳港动力沉积过程及其港道的冲淤平衡机理。健跳港受潮流动力作用,大潮冲刷,小潮淤积,港道底部冲刷,湖滩淤积,随着空间上的冲淤变化,岸坡逐渐变陡,最终失去平衡,发生滑塌,形成潮滩与港道底部之间的动态平衡。     

厦门港潮汐、风暴潮耦合模型

建立一个适合台湾海峡及小港湾,特别是能够反映小港湾的漫滩及潮汐、风暴潮耦合效应的数值模型,对小港湾风暴潮进行数值预报,有重要的社会和经济意义.文中以厦门港作为小港湾研究区域,在漫滩、风暴潮的耦合、开边界条件等方面对小港湾风暴潮数值计算作了一定的尝试,提出了一种能够模拟小港湾台风增水,潮位和流场变化情况的途径.     

象山港,三门湾潮间带生态学研究：Ⅰ.种类组成与分布

象山港和三门湾地处浙江沿岸带中部，这两个半封闭型港湾的软相潮间带底栖动物种类组成均以广温广布性种占多数，其次为亚热带性种。种类的分布与盐度、潮流流速、悬沙含量以及港湾屏蔽程度等环境因子有关。象山港种类多于三门湾，同一港湾种类呈现湾底多于湾中多于湾口的特点。     

日照港30万吨原油码头港池与航道回淤预测分析

根据日照港30万吨级原油码头工程的设计要求,在拟建工程海域实测了2个站的大、中、小潮潮位和9条测线的流速、流向及含沙量。利用二维潮汐水流数学模型进行了潮位、流速和流向验证计算,综合研究了调查海区的泥沙运动和海底冲淤演变规律,并预测了冲淤趋势。在此基础上,重点对30万吨原油码头泊位、港池与航道的淤积进行了预测分析。分析结果表明,在正常水动力条件下,该港区内的平均年回淤速率不大,此港区适合建码头。     

厦门三个重要养殖水域浮游动物的数量分布特征

本文主要研究2000年厦门3个重要养殖水域浮游动物的种类组成和数量分布特征,并就其与环境因子的关系进行了初步探讨.结果表明,在这3个重要养殖水域共记录到浮游动物102种及16种浮游幼虫,以近岸、河口低盐种类为主.种类数的季节分布与水温的季节变化一致浮游动物生物量、个体数量与叶绿素a含量、浮游植物细胞数呈显著的二次抛物线关系.受地理环境和海水盐度影响,浮游动物的分布具明显的差异,数量一般呈马銮湾>厦门西港>同安湾(含东咀港和浔江港).浮游动物数量季节分布呈现春季高,冬、夏季居中,秋季最低的特点,除受水温等因子影响外,也与养殖贝类的数量密切相关.     

深圳香港海域可能最高潮位和浪高计算分析

基于历史数据的分析,选择历史上强度最强的台风"荷贝"作为设计超强台风的强度,最不利路径的台风"雪莉"作为设计路径,作为深圳香港海域设计超强台风。采用海洋-陆架区-海岸三重嵌套网格建立的天文潮-风暴潮-台风浪耦合模型计算设计超强台风遭遇天文大潮的高潮位登陆时深圳香港海域的可能最高潮位和浪高。计算结果表明,大鹏湾北部和香港吐露港内,可能最高风暴潮位在3.00 m以上,浪高达到4.0～5.0 m;香港维多利亚港风暴潮位2.92 m,深圳香港水域东部南部在2.50 m以上,浪高3.0～5.0 m。可能最高风暴潮位比大鹏湾防潮警戒水位高1.62 m左右,比香港维多利亚港200年一遇的潮位高0.50 m。     

洋山港堵汊工程对邻近海底冲淤影响分析

根据大比例尺地形测量数据,采用GIS技术对洋山港堵汊工程前后周边海底冲淤变化进行了初步分析.结果表明:工程建设前(1998～2004年),洋山港域的冲蚀速率大于外围海域.工程建设后的2004和2005年,洋山港域的平均刷深幅度明显小于外围海域;2005和2006年,洋山港域出现显著淤积(平均淤厚度0.29 m),而外围海域仍维持冲蚀状态.主要原因为建港期间的系列堵汊工程在一定程度上削弱了港域内的动力条件,导致冲蚀减弱并出现一定的淤积.     

Ecological features of phytoplankton in red tide outburst area in the Xiamen Harbor

ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎｉｎｒｅｄｔｉｄｅｏｕｔｂｕｒｓｔａｒｅａｉｎｔｈｅＸｉａｍｅｎＨａｒｂｏｒ￥ＺｈａｎｇＳｈｕｉｊｉｎ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＪｕｎｅ２０，１９９４；ａｃｃｅｐｔｅｄＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２，１...     

船载ADCP资料的潮流分离方法在厦门港断面重复走航中的应用

本文运用Candela等提出的潮流分离方法,选用高斯函数作为基函数,采用Matlab程序,首次对厦门港嵩鼓水道的船载ADCP断面重复走航资料进行潮流分离计算．通过对14个计算点的Candela方法计算结果与引进差比关系准调和分析方法计算结果的分析比较可见：（1）两种方法计算所得余流在大、小潮的相关系数分别为0．9882和0．8521,余流相对误差在大、小潮分别为0．065和0．150,而所得余流方向在大、小潮的相关系数分别为0．9982和0．9865,余流方向相对误差在大、小潮分别为0．023和0．027．两种方法计算的余流及其方向的相关性很高（在样本数为14,置信度为α=1％时,相关系数大于0．6610,结果是可信的）,而平均相对误差也很小．（2）对14个计算点的M2、S2、K1、O1、M4和MS4等6个分潮的计算结果（共有84个样本数据）进行分析比较,两种方法计算所得6个分潮的长轴、长轴方向和短轴在大潮的相关系数分别为0．9838、0．8960和0．2335,而在小潮的相关系数分别为0．9656、0．7555和0．2209．这两种方法计算所得6个分潮的长轴、长轴方向和短轴在大潮的平均相对误差分别为0．375、0．071和0．753,而在小潮的平均相对误差分别为0．287、0．254和0．845．两种方法计算的分潮长轴及其方向的相关性很高（在样本数为84,置信度为α=1％时,相关系数大于0．283,结果是可信的）．相应的分潮长轴的相关性略低,但是在样本数为84,置信度为α=5％时,相关系数均大于0．217．可认为在置信度为α=5％时,计算结果是可信的,而平均相对误差则略显较大．综上所述,我们认为采用Candela等的方法对船载ADCP断面重复走航资料进行潮流分离计算是可行的．