人工神经网络技术在海浪预报中的应用

利用人工神经网络中的BP算法，建立了南海硇洲岛海区风浪的预报方案。结果表明，人工神经网络方法在海浪的定性及定量预报上，均有较好的拟合历史风浪浪高的能力。该方案对风浪浪高的预报也达到一定的精度。文中还针对BP网络容易产生振荡，易发生不收敛的情况，建立了不同的预报方案并进行了对比分析，达到了较好的预报效果。     

山东半岛东部沿海海浪预报方法初步探讨

本文采用麦夸特法（Levenberg—Marquardt）＋通用全局优化的拟合方法,依据山东半岛不同海区海浪和风的实况资料,确定不同海区拟合方程,拟合方程以WRF风场预报模式预报24小时风速为预报因子,以海浪浪高为预报量。根据拟合方程计算出的每个海区的浪高的值,对每个海区分别进行海浪的浪高预报,产品以GRADES图形的形式输出。     

海浪预报知识讲座第十二讲海浪预报技术及预报方法(5)——海浪数值预报(I)

1海浪数值预报方法研究概况海浪是一种十分复杂的随机现象,因此海浪的物理机制研究进展缓慢,至今仍没有理论上严密和完善的海浪预报方法。由于海浪的应用性质很强,应用价值很大,所以应用部门不能等到海浪专家把海浪生成机制都弄清以后再来研究计算海浪的方法。因此在研究海浪生成机制的同时就已经开始研究怎样利用风来计算海浪。几十年     

2002年12个海水浴场海浪特征分析及预报结果分析

海水浴场海浪预报是海水浴场海洋环境预报中一项十分重要的预报，它不仅影响到游泳舒适度，更重要的是它直接影响游泳者生命安全。近年来，游泳者被海浪卷入深海伤亡事故经常发生，因此海水浴场海浪预报引起有关方面的高度重视。本文利用天气图、海浪图和12个海水浴场实测海浪资料，对12个海水浴场的海浪特征进行初步分析，取得的结果将对今后海水浴场海浪预报有较大帮助。     

大尺度能谱海浪预报模式研究进展及应用

本文对近年来国际上大尺度能谱海浪预报模式的研究进展进行了简单回顾,同时予以适当的剖析,三种模式均能在中国海得到成功的应用.应用表明,目前国际上三种最先进的模式均能为我所用,其结果均比较理想.     

海浪预报知识讲座 第十三讲海浪预报技术及预报方法(6)——海浪数值预报(Ⅱ)

<正>1海浪模式的基本概念表面波的数学描述有很多的随机元素,需要统计说明。代表海浪场的统计参量在特定的时间周期和空间范围上表现海浪的特征。形式上,在这些尺度范围,需要假定我们所描述的海表面是稳态(时间上)和空间均一的。显然,缺少这样的条件将需要在更大尺度范围上描述海浪的成长与消衰。为了有效的模拟变化的海浪,时间步长、网格长度这些刻度都要足够小来刻画海浪的演变,但是更小的时间和空间是否合适必须经过验证。     

集合海浪预报的发展与应用回顾

总结了国内外集合海浪预报的发展及应用现状,现有集合海浪预报的方法及优缺点。以NOAA/NCEP机构为例,给出了集合海浪主流预报产品的种类,通过集合预报产品的分析可以看出,集合海浪预报能够将传统的确定性预报扩展至概率预报领域,可给出更多可能出现的未来状态,能提供单纯确定性预报所不能提供的额外信息,已成为国际上业务化海洋学未来发展的重要方向之一。     

台湾海峡及近岸区域精细化海浪数值预报系统

基于第三代海浪模式,采用四重嵌套网格,建立了WaveWatchⅢ和SWAN嵌套(方案一)和SWAN自嵌套(方案二)两套台湾海峡及其近岸区域海浪预报系统.通过对一次台风过程3天和7天的海浪预报实验,对两套预报系统作了检验.结果表明,方案一的3天和7天的预报误差分别为14.78％和19.53％,方案二的分别为10.38％和15.85％.两套系统的预报精度均能达到海浪精细化业务化预报要求.     

海浪同化预报模型理论基础

将共轭变分同化方法应用于 LAGFD- WAM海浪数值模式 ,导出了海浪谱能量平衡方程的共轭方程以及风输入、破碎、底摩擦、波波非线性相互作用和波流相互作用的相应共轭源函数 ,建立了海浪同化模型 ,数值计算仍采用特征线嵌入计算格式 ,为合成孔径雷达波谱反演资料和卫星高度计有效波高资料同化奠定理论基础     

用混沌理论提高潮汐预报的准确度

为提高潮位预报的准确性,在具有较长潮汐观测数据的站点,基于混沌理论,对观测值与潮汐模型预测值之差所构成的余水位序列(即误差序列),采用局域线性模型的分析方法,给出可能误差预测,修正模型的预报结果,提高潮汐预报的准确性。所给例子,对预测跨度T=2 h,经局域法修正后,崇武站2007年12月份1个月预测水位统计的RMSE值减少74.7%,厦门站减少60.5%;对T=24 h,崇武、厦门两站RMSE值减小都在50%左右。     

西沙海区波浪特征分析与预报

根据西沙海洋站实测波浪及风要素资料,对西沙海区波浪分布特征进行了分析,并应用相关分析法,通过多元回归计算,得出波要素的预报方程,后报检验结果表明,预报值与实测值吻合程度良好.     

东海黑潮混沌特征的数值分析

以英国 OCCAM(The Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling Project)全球环流模式的 1 994年计算结果作为初始场和边界条件 ,用 POM模式 ,对东中国海黑潮季节变化进行了数值模拟 ,特别注意了海水运动的混沌特点和质点移动轨迹。研究结果表明 :东海黑潮区地形引起的黑潮流剪切是导致混沌的主要原因 ;东海黑潮区混沌运动有明显的季节变化 ;黑潮主轴区基本是输运的屏障区。     

TAN分类器及其在降水预报中的应用

本文研究了基于贝叶斯网络的TAN分类器.在朴素贝叶斯分类器的基础之上阐述了TAN分类器的假设条件、分类原理及算法,并着重研究了这一分类器在北京地区降水预报分类中的应用.     

分形分析方法在海冰趋势预测中的应用

根据渤海北部1966——2001海冰冰级年际变化的实际资料，利用R／S分析的原理和方法计算了H指数，建立了R(i)/S(i)与i的关系式，对渤海北部海冰趋势进行了预测分析。结果表明，利用分形分析方法进行海冰趋势预测不仅方法简便，而且结论具有客观性，可以将其作为海冰趋势预测中较为有效的一种方法。     

输入-输出系统理论在重力场扰动场元推估中的应用分析

研究了输入—输出系统理论用于扰动场元推估的一般形式,以重力异常推估大地水准面为例,推导了双输入—单输出系统用于重力场推估的具体形式。通过实际算例表明：输入—输出系统在推估效果上等效于最小二乘配置,利用局部重力异常推估大地水准面的精度在0.4m左右。     

基于线性反馈控制的一类混沌系统的同步

研究一类混沌系统的同步问题。基于李雅普诺夫稳定性理论,利用线性反馈法给出了同步混沌系统的3种控制方案,得到了2个混沌系统同步的充分条件。为了更清楚地了解每种方案下系统的同步行为,还给出了以增益为分岔参数时同步误差的变化图。理论分析和数值仿真结果都表明了文中所给方法的有效性和可行性。     

珠江口近海海域海浪预报方法研究

根据珠江口近海海域的风区和水深等特点,将该海域划分为4个区域,结合港口规范方法、SMB 方法、适用于深浅水的风浪要素计算方法、原苏联预报模式以及莆田海堤试验站方法等 5 种风浪经验预报模式,对该海域 2004～2005 年的风浪进行后报、检验和订正,总结出对应不同区域最适合的风浪预报方法.     

上海洋山深水港区水文泥沙研究

根据洋山深水港区历年数次水文测验资料,对洋山深水港区水域潮流泥沙分布特征进行了分析研究,得出该区为典型的高流速、高含沙量海区,且具有通常海域截然不同的水文泥沙特性,为洋山深水港区工程方案设计及模型试验提供了科学依据.     

Nonlinear Model of Mean Free Surface of Waves

-A nonlinear model of mean free surface of waves or wave set-up is presented.The model isbased on that of Roelvink(1993),but the numerical techniques used in the solution are based on theWeighted-Average Flux(WAF)method(Watson et al,1992),with Time-Operator-Splitting(TOS)usedfor the treatment of the source terms.This method allows a small number of computational points to beused,and is particularly efficient in modeling wave set-up.The short wave(or primary wave)energy equa-tion is solved by use of a more traditional Lax-Wendroff technique.A nonlinear wave theory(James,1974)is introduced.The model described in this paper is found to be satisfactory in most respects whencompared with the measurements conducted by Stive(1983)except in modeling the mean free surface veryclose to the mean shoreline.     

Application of Wavelet Algorithm to Spectral Analysis of Oceanic Waves and Offshore Structure Responses

Fourier transform (FT) is a commonly used method in spectral analysis of ocean wave and offshore structure responses,but it is not suitable for records of short length.In this paper another method,wavelet transform (WT),is applied to analyze the data of short length.The Morlet wavelet is employed to calculate the spectral density functions for wave records and simulated Floating Production Storage and Offloading (FPSO) vessels' responses.Computed wave data include simulated wave data based on JONSWAP spectr...