不同深度上浅水海浪谱的分析

本文根据定点的波面记录,采用计算协方差函数来估计谱的方法,试图从无因次谱图的分析寻求海浪从外海向近岸传播的过程中其谱形的变化规律,从而获得了不同深度上的浅水海浪谱的变化特征,进而从能量谱的结构剖析了浅水海浪的变化现象及其变化机理。     

变浅作用下浅水海浪谱的计算

深水海浪向近岸传播过程中,由于变浅作用,其波面高度分布,波谱都发生了变化。本文基于非线性系统的输出和输入间亦存在转换关系,通过波面高度分布函数建立了深水正态海浪过程作为输入和浅水偏态海浪过程作为输出之间的非线性转换关系,导出了深、浅水谱间的理论关系。在假定能通量不变的条件下,提出了一种由已知深水谱和波面偏度计算二维海浪变浅作用下的浅水谱的方法,并对其进行了讨论和检验。     

浅水海浪要素分布函数初步探讨

浅水海浪要素分布问题,对于港工设计具有重要的意义。自五十年代始,国外不少学者曾以各种方式进行了研究,其中,比较系统的是Глуховский的结果。然而,检验证实:这一结果与我们收集的浅水海浪资料不符,特别是小累积率部分,差异较大。因此,我们基于实测资料,对描述我国浅水域海浪要素的分布规律进行了初步探讨。     

海浪方向谱的初步分析

一、前言随着海洋资源的开发利用和海洋观测技术的不断更新,海浪方向谱的研究日益受到重视.海浪方向谱,由于它能同时描述海浪能量随频率和方向的分布,故已成为合理计算海上水工建筑物作用力的可靠依据.特别是方向谱能给出不同方向组成波的能量变化,更有助于了解海浪的细微结构及其产生过程.因此,海浪方向谱的研究不仅直接关系到海洋工程的投资效益,而且对海浪生成机制的研究也有重要意义.     

浅水海浪的数值模拟

一、前言在海浪的研究中,用精度较高的测波仪器,从自然界获取各种天气情况下的海浪实测资料,用于揭示海浪本身的变化规律是一种非常重要的研究手段.然而,由于海上条件的复杂和严峻,且费用昂贵,常使系统的观测资料很难得到.近几年来,随着电子计算机应用的推广,一些研究者利用计算取得大量人为资料作为研究海浪本身变化规律的依据,已在海浪谱和海浪外观统计特征的研究方面取得了可喜的成果.本文根据波的叠加原理,利用已知谱,对浅水海浪数值模拟进行了初步尝试,模拟了波剖面、谱曲线及海浪要素.     

海浪初始谱误差演变初步分析

为了分析海浪初始场误差对于短期预报的影响,导出了海浪谱能量平衡方程的初始扰动谱线性演化方程,据此分析了数值实践中扰动谱的增长和衰减过程;在特定条件下,将初始扰动谱线性演化方程做了简化,依此考虑扰动谱持续时效问题。分析结果表明,初始谱误差是以指数形式增长或衰减的,即使在衰减情况下。持续时效也至少有1～2d的量级,初始场精度是影响海浪短期预报准确度的一个重要因素。     

规则海浪谱和海浪谱的叠加分析方法

海浪谱是描述海浪、揭示海浪内部结构的最有力工具之一。人们已经获得了大量的实测海浪谱,其中包括少量的方向海浪谱。这些实测谱除了直接为港口工程、船舶设计、采油平台等海洋工程设计部门提供区域性的海浪参数之外,在海浪研究方面也以实测谱为根据,建立了已被广泛使用的Neumann谱、P-M谱、JONSWAP谱等深水风浪谱关系式,也做了一些建立浅水谱和方向谱的尝试,但总的来说,对实测海浪谱的利用是不够的。     

海浪资料的平滑和海浪谱谱矩估计

基于海浪谱估计理论，按谱估计方法导出了离散波面记录平滑处理后的谱形式，并计算了由各阶谱矩表示的谱宽度。指出平滑后的离散波面记录产生了新的随机过程，它们和原离散波面记录的内部结构和外部特征是完全不同的。但高阶矩表示的无因次谱宽度，即ε5=√1-m5^2/m4m6,ε7=√1-m7^2/m6m8几乎不受平滑（N=2，N=3）的影响，和原始谱的对应值相吻合。通过离散波面记录求导处理得波面速度谱，与理论转换得速度谱结果几乎完全一致。     

海浪谱模拟

本文的主要内容是:(1)对文献[1]的海浪模型的改进。(2)讨论如何利用已经得到的对应于某靶谱的信号谱,以得到新的所要求的靶谱对应的信号谱.     

基于海浪谱的海浪视景仿真技术

海浪的视景仿真有重要的应用背景与军事意义。文中围绕如何解决海浪的实时视景仿真问题,讨论了基于海浪谱的不同浪级波面的仿真模型,并讨论了海浪的实时视景仿真实现技术。这些模型与技术对于提高海浪仿真实时性与真实性有一定的参考价值。     

浅水海浪的周期模式的探讨

文中提出一浅水海浪的周期的经验模式.它是波高与浅水参数的函数.当此参数小于某一小量时,所提模式便化为深水风浪中的波高与周期间的关系之一:周期比例于波高的平方根.就由688组水深、波高与周期组成的50例对现有公式进行检验而言,基于所提模式给出的周期值与观测值的符合较前人公式的为好.     

数值模拟波面外观海浪谱在计算浅水波要素中的应用

文中假定海面实际的海浪是由大小、周期、形状各异的一群外观海浪所组成,或者说是以外观海浪谱的外观表现来反映海面实际海浪的。还假定,每个外观海浪独立传播,独自受浅水作用,并不相互作用。据上述两点假定,作者提出了一种计算浅水波要素的方法。通过计算实例指出,在狂涛中,依本方法计算的平均波高比按我国“规范”方法计算的平均波高要偏低,而在狂浪以下海况中,则可能相反。应用本方法还可以得到一些“规范”方法无法得到的结果——浅水处的外观海浪谱与破碎带。     

基于SAR海浪方向谱的中国海海浪特性研究

基于Hasselmanns提出的SAR反演海浪方向谱的MPI算法,对2003-2012年间的中国海Envisat ASAR波模式数据进行了海浪方向谱反演。统计由反演的海浪方向谱得到的海浪有效波高数据,依据海浪浪级的划分,分析了中国海海浪浪级的分布特点,获得一些有参考价值的结果:(1)中国海3-4级海况的年出现概率最高,达85%;(2)中国海累月不同浪级的海浪出现概率分布符合高斯分布函数:f(x)=a*exp(-((x-1-b)/c)^2);(3)分析上述高斯分布函数的拟合系数a、b、c,发现其分布也有一定规律性。同时应用反演得到的海浪有效波高、平均波周期、平均波向等数据,分析了中国海的海浪时空分布特性,得到一些可供参考的结果。     

文教授的海浪谱

青岛海洋大学文圣常教授被当选为中科院院士,已年逾古稀。他能迈进这座神圣的殿堂,自然是靠多年来在科学征途上艰苦跋涉,不断攀登,以求索开路,勤奋奠基,累累硕果为阶梯。40年代毕业于武汉大学机械系,后又进修于美国航空机械学校的文老,舍弃蓝天而结缘大海,与海浪相识、相知、相许,恐怕是那次偶然的机会;1946年1月,他乘船赴美,穿越太平洋,2万多吨的巨轮时而被掀上波峰,继而又被摔下浪谷,面对此情此景,年轻的文圣常为滔天巨浪的威力所折服,脑际中闪出这不就是一种既可毁坏一切、又     

浅水海浪压力波谱换算海面波谱

前言浅水海浪谱对于近岸水工建筑是至关重要的.由于海面波浪实测资料的限制,人们往往通过压力波谱换算海面波谱.目前国内外通常按照经典的微小振幅波理论导出的水深的双曲函数对压力波各组成波谱密度进行换算.但是,这样换算的高频段谱密度值随频率增加逐渐偏大,且在低频段(0.2-0.6)所换算的海面波谱密度值与从实测波     

基于SAR海浪方向谱的西北太平洋海浪特性研究

应用中国海洋大学海洋遥感研究所基于Hasselmanns提出的MPI方法用C语言开发的SAR反演海浪方向谱的软件,对2003年1月—2012年1月间西北太平洋海域Envisat波模式数据进行海浪方向谱反演,共得到西北太平洋海域观测的海浪方向谱146 796个。统计由反演的海浪方向谱得到的海浪有效波高、平均波向、平均波周期等数据,分析了西北太平洋海浪场分布的特点,得到了一些有参考意义的结果。     

海浪谱高阶谱矩的计算

分析了海浪谱高阶谱矩不存在的原因。在Ｇｌａｚｍａｎ研究结果的基础上计算了目前工程上常用的ＰＭ谱和ＪＯＮＳＷＡＰ谱的０阶到８阶的谱矩值,以方便实际工程的应用。     

星载合成孔径雷达海浪图像谱仿真研究

利用Hasselm ann 的完全非线性积分方法对文氏海浪谱的星载合成孔径雷达(SAR)图像谱进行了仿真研究。结果表明: (1) 在星载SAR海浪成像过程中, 速度聚束调制远比水动力调制、倾斜调制和距离向聚束调制重要;(2) 图像谱有180°的方向模糊和方位向的高波数截断,距离向传播海浪的图像谱存在双峰现象; (3) 不同极化方式和雷达视向的选取对图像谱无明显影响, 因而对于海浪的星载SAR遥感而言, 可以采用单一极化和单一视向。对于不同成长状态的风浪而言, 以上结果保持不变。     

香港附近海区台风海浪谱研究

据1985年Tess台风影响下香港附近西冲测站59组实测海浪谱,应用JONSWAP谱型反复对实测的无因次平均谱拟合与比较,提出了一个台风海浪无因次拟合谱。将此无因次拟合谱与1986年Wayne台风37组实测无因次平均谱拟合比较,两者十分相近。将此转化为以,和ω_0为参量的有因次谱,幂指数P是的函数,ω_0则是,的函数。该有因次谱与三个台风海浪谱拟合,效果良好,可以代表香港附近海区的海浪谱。离差指标检验与谱形、波参数比较,都较为理想。文中还探讨了深水台风海浪谱公式。