太平洋月平均水位变化中的周期成分

为了研究太平洋月平均水位变化中的周期成分,本文根据作者改进的月平均水位周期信号分析方法,分析了太平洋236个水位站的月平均序列.对其中大于45a的序列进行二阶谱和二阶凝聚谱分析,表明这些序列中有的周期成分相位相关性显着.因此采用考虑非线性效应的混合谱周期分析方法,即重复进行最大熵谱分析及周期检验和最小二乘滤波,逐次检验并滤掉最显着的周期分量,求得序列中的显着周期.结果表明水位序列的振动周期因站而异,并非固定不变.讨论了准2a大气振动周期、与埃尔尼诺事件相关的3～7a周期、太阳黑子、双太阳黑子和25～30a超长振动周期的存在.周期振动的迟角和振幅的区域分布和变化对月平均水位的预测具有重要意义;为此对检验出的显着周期根据物理背景作进一步判别,从中选出较客观合理者作为月平均水位序列的拟合周期.用这样的周期分量加线性趋势项拟合月平均水位序列,求得相应的振幅和初相角及线性趋势项.     

太平洋月平均水位周期变化和线性升降趋势

本文分析了太平洋２３６个水位站的月平均序列，对其中大于４５ａ的序列进行二阶谱和二阶凝聚谱分析，表明这些序列中有的周期成相位相关性显著。因此采用考虑非线性效应的混合谱分析方法，重复进行谱分析及周期检验和最小二乘滤波，逐次检验并滤掉最显著的周期分量，求得序列中的显著周期。结果表明水位序列的振动周期因站而异，并非固定不变。讨论了准２ａ大气振周期、与厄尔尼诺事件相关的３－７ａ周期、太阳黑子、双太阳黑子和２     

太平洋水位站相对海平面升降趋势分析

根据笔者对太平洋236个站月平均水位周期成分的分析结果,用周期成分加线性趋势项拟合月平均水位序列.这些站的线性趋势项统计结果表明,若不计海平面的异常升降值,太平洋相对海平面平均上升率为1.16mm/a.由于陆地沉降不一致等影响,使太平洋相对海平面的升降区域性变化较大.按线性趋势项的正负及海区的地理位置,对包括中国近海、东南亚近海在内的太平洋海平面的升降进行了区别,求出各海区的平均升降率.所得整个太平洋、北美西海岸、南美北部和中部近海、热带太平洋大部及日本群岛近海相对海平面的升降趋势与有关文献的结果基本一致.本文对东亚近海相对海平面的区域平均估计结果是上升的,而Barnett的估计结果趋于下降;不一致的主要原因是选站的多少和水位站的分布疏密不同所致.     

热带太平洋月平均海平面低频变化的循环传播规律及其与埃尔尼诺的关系

本文对赤道东太平洋表层水温和热带太平洋月平均海平面变化进行了长时间序列分析,揭示了它们的准周期低频振荡特性,其中20°N～20°S区域月平均海平面低频变化的显着周期在43.5～50.0个月之间,与47.6个月的埃尔尼诺显着周期颇为接近;引入空间谱分析的概念与方法,分析阐明了热带太平洋月平均海平面低频变化遵从下列逆时针循环传播规律:东太平洋(墨西哥近海)→北赤道流区域→西赤道太平洋→北赤道逆流区域→东太平洋,该循环与埃尔尼诺循环过程存在密切的一一对应关系;根据上述分析结果,初步建立了依据典型区域月平均海平面变化预报埃尔尼诺的八元逐步回归模型,预报值与实测值序列的相关系数达0.89.     

近几十年来珠江三角洲网河水位时空变化及原因初探

根据珠江三角洲网河区25站的验潮序列,应用功率谱分析和正、反傅氏变换方法对网河区月均水位序列的周期变化和趋势变化进行研究,探讨大规模人类采砂活动对珠江三角洲网河区近几十年来水位变化的影响。结果表明:水位序列中包含0.2~11.7 a多尺度的显著周期波动;应用正、反傅氏变换方法消除月均序列中的短周期波动(消除6 a以短的周期),由低通序列进行一元线性回归分析确定水位变化率,变化率从－3.8到3.7 mm/a不等,珠江三角洲网河区水位总体呈上升趋势。从网河区上段到下段再到口门,水位变化趋势由下降转为上升;变化率由负转正,并逐渐增大。网河区上段部分验潮站水位下降主要与西北江网河上段大规模无序采砂引起的河床大幅人为下切有关;大规模采砂导致局部水位下降,使不同时段的水位变化率发生波动,甚至造成部分验潮站的水位变化由缓慢上升转为大幅下降的"逆变"。     

日平均海面与潮差的关系及其初步动力学解释

文中对若干个站位上的日平均海面和平均潮差进行了谱分析,发现它们的半月变化成分具有明显的线性关系,在指出可能异致这种线性关系的几种原因的同时,用辐射应力的概念并引进摩擦对其作了初步的动力学分析,表明起因于非线性效应的辐射应力亦是导致日平均潮差半月变化的可能原因之一。     

中国东部近海沿岸平均海面变化的分析

本文利用渤海、黄海、东海中国沿岸22个验潮站的月平均水位资料,着重分析了周期在两个月以上的振动和月平均海平面的变化。分析结果表明:(1)18.61年周期的潮汐振动的振幅在2.5cm左右,位相比较一致(约120°左右);(2)月平均海面的季节变化明显,年变幅度北部大,南部小。最高值和最低值北部出现在夏季和冬季,南部出现在秋季和春季;(3)月平均海面以年周期振动为主,其次是半年周期。北部5年周期和南部4个月周期的振动也比较明显;(4)由于静压效应,使北部海平均年变幅度增加13—20cm,而在台湾海峡西岸反而减小11cm;(5)El Nino现象使平均海面出现程度不等的下降趋势。     

海浪非线性性的实验研究——Ⅱ.风浪二阶谱及其与非线性外观特征间的关系

本文介绍海浪非线性性实验研究的第二部分.利用实验资料,通过二阶谱分析,从内部结构上揭示部分风浪非线性的特征,以及这些特征随风速、风区、水深的变化规律,并建立风浪二阶谱、二阶相干谱与风浪非线性外观特征之间的关系.     

天津近海潮汐特征分析

对塘沽海洋环境监测站从1950年-2008年,59年的潮汐资料进行调和分析,分析了其分潮调和常数的变化曲线,并利用FFT谱分析方法对其调和常数的变化周期和原因进行了分析;之后应用FFT谱分析方法对去除天文潮后的余水位进行分解,分析了近50多年来年平均余水位的多层次周期分布,进而利用最小二乘法进行线性分析,分析了天津近海...     

基于舟山外海连续测站的湍混合研究

利用2010年4月3日在舟山外海观测的25hLADCP海流数据与CTD连续观测数据,综合利用Thorpe方法、功率谱分析、交叉谱分析等方法对测站所在海域的小尺度湍混合参数进行估计,分析并讨论了其时空分布特征及影响因子。研究结果表明,上混合层湍流所致的垂向翻转尺度普遍大于下混合层,较大尺度翻转均出现在潮位峰值附近,涨潮时段混合明显大于落潮时段且半日周期,1/4周期显著。该站点存在明显的"上强下弱"双密度跃层现象,湍动能耗散率、湍混合率也呈现出"表强底弱"特征。弱跃层中近惯性频率的内波和近半日潮频率的内潮信号最为显著,而强跃层中则是高频内波和近半日潮频率的内潮信号明显,上下跃层及其之间伴有间歇性强湍流发生。上混合层平均的湍混合对风应力的响应要快于对海流的响应,底应力是下混合层水体湍混合的重要因子。     

天津近海潮汐特征分析

对塘沽海洋环境监测站从1950～2008年,59年的潮汐资料进行调和分析,分析了其分潮调和常数的变化曲线,并利用FFT谱分析方法对其调和常数的变化周期和原因进行了分析;之后应用FFT谱分析方法对去除天文潮后的余水位进行分解,分析了近50多年来年平均余水位的多层次周期分布,进而利用最小二乘法进行线性分析,分析了天津近海平...     

太湖表面定振波的数值计算和最大熵谱分析

利用水动力学方程对太湖表面的定振波进行计算，算得定振波周期约为４５２ｍｉｎ，另外，利用１９９２年８月２９－３１日在太湖西山观测到的水位资料，采用最大熵谱法，分析太湖表面的定振波，得周期值约为４５０ｍｉｎ。计算和分析的周期值基本吻合，取熵谱分析结果得太湖表面的单节点定振波周期值为４５０ｍｉｎ。     

非线性随机波的数值模拟

本文根据作者提出的非线性不规则波四阶近似理论解,首先导出二阶非线性谱和线性谱的关系式,并应用非线性有约束最优化方法建立了从靶谱分解线性谱和二阶非线性谱的数学模式,进而建立非线性随机波数值模拟的数学模型及其快速傅里叶交换算式,从而大大地缩短计算机时。由于采用从靶谱分解出的线性谱,模拟的非线性随机波现实谱和靶谱符合一致。最后通过算例,对模拟的非线性及线性随机波的谱估计及波面统计特性进行初步分析,本方法为浅水不规则波与水流及建筑物相互作用的研究提供随机模拟基础。     

用谱回归方程计算鄂霍次克海风暴增水

研究了天气频段非周期性水位振动与风和大气压力的关系，根据对水位振动，风和大气压力进行的谱分析，确定了大约在５，１０，１５￣２０ｄ周期存在天气最大值，为鹗霍次克海５个站建立了普通回归方程和谱回归方程，并对水位升高的观测值和计算值做了比较，可看出，使用谱回归方程的计算结果与线性回归方程计算结果相比较有实质性改善。     

近岸带三组成波耦合作用的观测与分析

利用近岸带两个测点的波浪同步观测资料，通过二阶谱分析了三组成波的非线性相互作用。对波谱峰频自相互作用的二阶相干系数b^2(fp，fp）及对应的二阶位相值β(fp，fp)、最大二阶谱幅值B最大(f1，f2)和最大二阶相干系数b^2最大(f1，f2)的组成波频率分析结果表明：(1)弱频散作用的过渡水深区存在着明显的非共振三组成波耦合作用；(2)包括谱峰频在内的自相互作用是近岸区波耦合作用的重要形式；(3)随着水深减小，趋近碎波带，非线性耦合作用进一步增强，谱能量以向低频转移为主变为向高、低频两侧转移，波形趋于前倾。     

并矢相关谱分析方法在非线性资料分析中的应用

本文利用到率并矢相关谱估计方法,对青岛月平均气温（1896年1月—1992年12月）足赤道局部地区日表层水温（0°±0．5°S,165°±0．5°E;1986年12月6日—1991年11月16日）进行了谱分析,结果表明：青岛气温除具有1年周期的主频振荡和二倍峰频处0．5年周期二阶非线性耦合效应外,还隐含有2年周期的低频耦合振荡及0．4年周期的高频耦合振荡;赤道局部地区日表层水温含有90天,63天,50天,40天和29天等几个主要的低频周期振荡。     

南海北部沉积物磁化率对古气候非线性变化的响应

对南海北部海区ＳＯ－５０－２９ＫＬ柱样全孔磁化率与古气候变化作对比研究，结果表明：（１）沉积物磁化率较好地响应着古气候的变化，存在明显的地球轨道偏心率、岁差及岁差半周期，（２）奇异谱分析结果显示十余万年来磁化率曲线的统计维为９，与黄土获得的结果基本一致．各主成分变化的周期均与增分析所得的周期大致吻合；（３）奇异谱分析所得的各成分的变化特征显示了过去十余万年古气候存在明显的非线性变化。     

南海北部沉积物磁化率对古气候非线性变化的响应

对南海北部海区ＳＯ－５０－２９ＫＬ柱样全孔磁化率与古气候变化对比研究，结果表明：（１）沉积物磁化率较好响应古气候的变化，存在明显的地球轨道偏心率，岁差及岁差半周期；（２）奇异谱分析结果显示十余万年来磁化率曲线的统计维为９，与黄土获得的结果基本一致，各主成分变化的周期均与谱分析所得的周期大致吻合，（３）奇异谱分析所得的各成分的变化特征显示过去十余万年古气候存在明显的非线性变化。     

长江口天文潮预报修正的一种方法

本文从统计学的角度,使用大通流量,江阴,天生,吴淞自1948年以来的水位资料,经周期图分离,过滤各类周期波和随机振动后进行分析,发现: (1)大通年平均流量有丰水期与少水期。 (2)江阴与天生受迳流影响有高水位期和低水位期,吴淤还受其海域来水的影响,1972—1980年出现另一个较高的水位期。此外各站无长期增减的趋势。 最后建立月平均流量与各站月平均水位的相关关系,对各港口逐月,逐旬的潮汐预报进行修正。