海浪折射数值计算

一、前言海浪由深水传入浅水后,由于地形影响而发生的海浪折射现象对浅水浪的要素影响很大。为了得到地形影响下某一水域的浪要素,绘制海浪折射图则是不可缺少的工作。海浪折射图对海岸建筑物的设计、海岸带的开发利用、近岸波的计算及其它有关问题的研究是十分重要的。由于手工绘制折射图工作量大,精度差等缺陷,自六十年代起,已     

深度和流速依时变化水域中海浪折射数值计算

绘制海浪折射图对海岸建筑物的设计、海岸带的开发利用、近岸波的计算及其他有关问题的研究是十分重要的。在常规下,就单一频率波绘制折射图时,总是假定绝对频率不随空间或时间改变,因此,只适用于小范围的沿岸区域,即海浪在该区域传播的时间尺度不长。这时,认为深度场是不随时间改变的^[1-4]。这些有关的理论和计算方法虽仍得到应用,但许多研究者发现了它们的限制和困难,并提出了各种改进途径,其中包括在折射中考虑绕射的影响,考虑摩擦、反射、流的影响及出现高阶谐波的影响等^[1]。考虑上述诸因素对改进海浪折射理论和计算是十分重要的。但必须指出,上述各种海浪折射的计算只适用于小范围的沿岸区域,均属定常模式。     

神经网络方法对海浪有效波高数值模拟的改进

结合东北太平洋浮标资料,使用神经网络模型对WAVEWATCHⅢ海浪模式模拟的有效波高进行训练模拟,并与增加风场作为输入项的神经网络模型作了对比分析。通过分析浮标观测资料、WAVEWATCHⅢ数值模式和神经网络模拟的海浪有效波高大小,可以看出使用神经网络结合数值模式能够较好地提高有效波高的模拟精度。     

使用2D FFT优化计算海浪波高模型

介绍了使用Phillips谱构建海浪波高模型的一般过程,提出了2DFFT的优化方法,提高了计算机的执行效率,解决了海浪数字仿真中的动态数据生成等问题。     

关于海浪的波高与周期及其概率分布的计算

研究实际海浪的波高与周期的概率分布在海洋工程建设中是十分重要的。已建立的有关它们的理论分布对分析海浪的特性虽然有很重要的作用,但往往理论分布与实际分布不完全相符;特别在工程上,实测海浪的统计特性仍是海洋工程设计中必不可少的基本依据。     

渤海重现期波高的数值计算

利用RAMS大气模式给出的20年风场资料,利用SWAN近海波浪模式对渤海海域的波浪进行了20 a数值计算.通过与一般过程和大风过程的实测资料的对比后发现.波浪模拟值与实潮值符合地较好,SWAN模式适合渤海海域波浪的计算。通过分析发现.辽东湾常浪向为SSW。强浪向为SSW;渤海中部常浪向为S,强浪向为NE;渤海海峡常浪向为NNW,强浪向为NNW;莱州湾常浪向为S,强浪向为NNE;渤海湾常浪向为S.强浪向为NE。渤中偏东南海域(38°～39°N,119.5°～120.5°E)多年一遇有效波高最大.其中百年一遇有效波高最大值达到6.7m。     

三阶海浪波高分布及其应用

在三阶海浪非线性波高分布模式的基础上，引进描述分布函数结构形式的重要统计量，即概率分布的离差系数与偏差系数。给出这两个统计量与非线性控制参数之间的解析关系式，从而给出了反映风浪不同状态下的波高分布特征。与传统的瑞利分布相比，本文的结果有更广泛的实用意义。并把理论结果应用于黄河口波浪统计学的研究。     

三阶海浪波高分布其应用

在三阶海浪非线性波高分布模式的基础上，引进描述分布函数结构形重要统计量，即概率分布的离差系数与偏差系数。与偏差系数。给出这两个统计量与非线性控制参数之间的解析关系式，从而给出了反映风浪不同状态下的波高分布特征。与传统的瑞利分布相比，本文的结果有更广泛的衫意义。并把理论应用于黄河口波浪统计学的研究。     

海浪周期与波高的联合分布

依据线性海浪模式及波动的射线理论导出了周期与波高的一种联合分布,此分布与Longuet-Higgins(1983)得到的分布具有同等效益,但由此得出的波高分布仍为Rayleigh分布.     

海浪波群波高的统计分布

本文根据Rice和Longuet-Higgins提出的波群包络线统计理论,导出了波群包络线最大值和波群波高的统计分布.只要计算出海浪谱及各阶矩,便可由海浪波高得到波群波高,本文应用截断的P-M谱计算得到了理论分布曲线,并用外海和实验室资料进行了比较.     

LGFD海浪数值预报方法——Ⅱ.海浪数值预报计算格式

本文给出波数空间中的特征线计算格式及沿特征线的波能计算格式。经北部湾和南海部分测站实测资料的验证,模式在最大波出现前后一天内的后报特征波高和周期值的相对偏差,一般不超过7％。后报结果表明,在南海海域内,特征波高与谱峰值频率之间存在一个-3/10次方定律,它十分类似JONSWAP观测结果,只是其系数略偏低。     

日照帆船港港域波高的数值计算

考虑波浪的浅水变化、折射、绕射、反射和破碎等现象的影响,以文氏谱作为输入谱,建立了浅水区域随机波浪传播变形的改进数值模型。对日照帆船港港域波高的数值计算结果表明:在没有越浪的情况下,计算值与物理模型试验观测值吻合。改进的数值模型成为求解港口水域波高的1种有效方法。     

地形与流影响下波高的数值计算

在地形和流的同时影响下,提出计算波向线和波高的数值方法,对模型地形进行了数值计算。结果表明,流对波浪折射和波高变化均有明显影响。     

非线性海浪波面与波高的统计分布

采用风浪谱参量化的方法将随机波面无因次化,把波面与波高概率分布的各阶矩展开为谱宽度根方的幂级数,并由此导出波面与波高的统计分布。结果表明,在准确至零阶和一阶时,风浪分别退化为静止海面和单色波;在准确至二阶时,波面为线性模型,即波面服从正态分布;而在准确至三阶以上时,波面分布与Longuet-Higgins导出的非线性海浪模型的Gram-Charlier形分布具有同效益;并在准确至三阶时,导出一种新的波高分布,此分布函数以Longuet-Higgins等给出的Rayleigh分布作为二阶近似的特例。     

基于Labview平台的海浪波高测量系统

海浪波高测量是海洋勘探的主要内容之一.结合Ku波段多普勒相栓雷达,运用虚拟仪器根据海浪回波的多普勒频率来判断海浪变化,测出海浪波高存储数据.系统硬件部分采用了NJ(National Instruments 美国国家仪器)公司的高性能数据采集卡USB-6251.替代传统的DSP处理芯片.软件方面采用了Labview7.1图形化编程实现,具有很好的直观性和形象性.初步实现了潮位测量的基本功能.     

卫星高度计波高数据同化对西北太平洋海浪数值预报的影响评估

通过数值试验验证卫星高度计波高数据同化对西北太平洋3 d海浪预报的改进效果。驱动海浪模式的强迫场采用国家海洋环境预报中心基于MM5模式预报的风场,波高数据同化使用的观测数据是Jason-1卫星高度计有效波高。用最优插值数据同化方法获得海浪有效波高的最优估计并重构相应的海浪方向谱,以此为初始场进行为期3 d的数值预报试验。与没有同化的预报进行了比较和分析,结果表明卫星高度计海浪数据同化对0~72 h预报有不同程度的明显改善,改进程度随预报时效的增加而减少。     

近岸海浪几种数值计算模型的比较

除了统计模型，目前可用于近岸海浪计算的主要模型基本上可以分为Boussinesq方程、缓坡方程、能量平衡方程三大类。本文在对这三类模型作简要介绍的基础上，对它们用于近岸波浪计算各自存在的优缺点作了较为详细的比较，然后综合这三类模型的优点，根据目前我们所掌握的一些先进的海浪计算方法，提出一种比较实用的计算模型。     

未破碎变浅随机海浪的波高统计分布

利用青岛海洋大学海洋实验室现代化的大型水槽,设计进行了多种海浪强度下,由深水传入近岸不同坡度水底上的变浅随机海浪的模型实验。依据实验资料统计分析结果表明：对近岸变浅随机海浪而言,其波高分布不再符合Ｒａｙｌｅｉｇｈ分布,与Глуховский的经验分布也有差异,它不仅与参量Ｈ＊＝Ｈ／ｄ有关,且与表征深水海浪的波形特征量Ｈ０／Ｔ２０有关,并获得其经验关系,为实验应用变浅随机海浪的波高统计分布提供了可能。     

烟台海域海浪各种波高间关系的探讨

一、前言波高是海浪的主要因素,根据各方面的需要,波高可分为最大波高(Hm),十分之一大波波高(H1/10),有效波高(H1/3)和平均波高(H),各种波高之间存在着密切的关系。《海滨观测规范》中已介绍Hm与H1/3和H1/10与H1/3的经验关系式,但对各海区由于地理地形等特殊条件影响,海浪各种波高之间关系与规范介绍的经验关系式有多大差异尚无定论。本文利用实测资料就烟台海区各种波高之间的关系进行一些探讨。     

最大熵原理应用于海浪波高分布的研究

利用最大熵原理从理论上推导出波高的最大熵分布,在此基础上研究了状态参量对波高分布和波高熵的影响。影响最大熵分布的因子是平均波高和状态参量,不同海况对应的状态参量是不同的。利用波高实测资料,得出3种不同海况下的最大熵分布,通过比较发现最大熵分布很好地符合实测数据。把最大熵分布与目前广泛应用的瑞利分布作了比较,结果表明,最大熵分布有2个优点：没有对波高作出任何限制性假定和能够描述不同海况下的波高分布。