海浪预报知识讲座——第九讲 海浪预报技术及预报方法(2)

第九讲 海浪预报技术及预报方法(2) 半理论半经验海浪预报方法 半理论半经验海浪预报方法常用的有三种:一是特征波预报方法也称有效波预报方法;二是波谱预报方法;三是能量平衡导出谱的预报方法。     

畸形波生成条件预报方法研究进展

近年海上事故调查结果表明很多海难事件都与畸形波袭击有关.随着我国经济进步,海上经济和军事活动越来越频繁,畸形波对上述海事活动具有严重威胁并可能造成重大人员和财产损失.现有的数值或经验海浪预报方法不能有效地预报这种灾害性海浪,亟需开发一种可靠的畸形波预报方法,这是海浪研究中面临的新课题.本文将对畸形波的实验和理论研究现状...     

一种海浪预报方法的探讨

一种海浪预报方法的探讨林克式（温州海洋管区）一、问题的提出数值预报，半经验半理论的预报，经验统计预报海浪仍是当今我国海浪预报的三大方法。由于受条件的限制，我们对东海油田的海浪预报，虽然找出了五十多条预报指标，并用微机进行按需挑取，预报效果仍然不好。而...     

海浪预报知识讲座：第十一讲 海浪预报技术及预报方法（4）—海浪经验统计预报方法（Ⅱ）

国家海洋环境预报中心,应用20多年东亚地面天气图和海浪实况图资料,提出一些适合我国近海和邻近大洋海浪经验统计预报方法。这些方法大致分为三类:一是冷空气影响下海浪场的分析预报方法;二是温带气旋影响下海浪场分析预报方法;三是热带气旋影响下海浪场分析预报方法。     

海浪预报方法综述（二）

四、海浪的数值预报方法 到目前为止,海浪的数值预报模式基于谱组成波的能量平衡方程以数值计算方法而建立的,实质上都是以下述能量平衡方程为基本方程:式中F是二维波谱,是频率f、传播方向θ、时间t和位置x的函数,Cg为波群速度,S为源函数,包括风作用项S_（in）、消衰项S_（ds）（包含波的破碎消衰、涡动粘性和逆风引起的消衰,浅水中海底和地形引起的消衰等）、波与波之间相互作用引起的非线性能量传输项S_（n1）。所谓海浪数值预报,就是将上述微分方程（或者是近似公式）进行数值积分。虽然不同的研究者采用描述组成波成长的方程有相同的形式,但由于所用的源函数不同,所以提出的数值模式就很多。经SWAMP小组对比,大致分三类:一是非耦合离散型模式（Decoupled Propa-gation）,简称DP模式;二是耦合混合型模式（Coupred Hybrid）,简称CH模式;三是耦合离散型模式（Coupled Discrete）,简称CD模式。并根据各类模式的功能,将DP模式划为第一代海浪模式,CH和CD模式为第二代海浪模式。     

海浪预报方法综述（一）

一、前 言 早在1802年,英国海军蒲福将军应用20年海面状况观测资料,制成了海面风力海况表,自那以后,就有了海浪预报,这种方法就是目前仍被气象部门所应用的风推浪的预报方法。在这以后很长的一段时间里,由于波浪理论研究缓慢,海浪预报方法没有多大进展,直至1942年,由于军事上的需要,由Sverdroup和Munk提出了著名的有效波预报方法后,海浪预报才开始进入实用阶段,随后美国的Pierson、Neumann和James于1955年提出了著名的PNJ波谱预报方法。同时,国内外海洋学者还提出了许多经验统计预报方法,较有代表性的有Wilson方法和苏联海洋学家Peal提出的预报方法,我国的文圣常教授提出的谱预报方法为我国的海浪预报方法奠定了基础。     

海浪预报知识讲座 第四讲 海浪监测与预报系统

１ 海浪观测 海浪预报和气象预报一样是建立在广泛而实时的资料来源基础上。许多海洋国家在建设和完善本国的海洋观测网的同时，积极参加联合国政府间海洋学委员会（ＩＯＣ）和世界气象组织（ＷＭＯ）联合筹建的“全球海洋环境监测网” 的活动。 目前实时收集、传输、处理和交换海浪资料主要依靠国家和国际海洋监测网。海浪观测主要由志愿测报船、海洋遥测浮标、海上作业平台和岸边海洋站进行。 海洋站海浪观测项目有海况、波型、波向、波高、周期、波长和波速。海况和波型通常采用目测方法，波型分为风浪、涌浪、以风浪为主的混合浪、以涌…     

海浪预报现状与未来

值此国家海洋环境预报中心成立40周年之际,回顾40年来我国海浪研究和海浪预报历程,我国已经在海浪研究和海浪预报方面有了较大进展,尤其在海浪预报方面已经获得了一些较成熟的理论和方法.本文简要介绍在发展和完善海浪数值诊断模式与海浪数值预报模式,实现海浪预报方法客观化,预报手段自动化和系统化方面的现状和未来.     

海浪预报产品数据库管理系统开发研究

本文介绍海浪预报产品数据库管理系统，包括数据库管理系统的总体设计，硬软件的配置，数据库管理系统的主要内容和解决的关键技术。该数据库管理系统的建成，提供了我国近海和西北太平洋海浪预报的系统性资料，不仅对提高海浪预报准确率提供基础资料，也给海浪中长期预测预报方法研究和区域海洋学研究带来极大帮助。     

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     

海浪研究与预报工作的新进展

现代海科学及其相关科学和技术的发展，已使人们在海浪研究和海浪预报方面有了较大的进展，尤其在海浪预报方面已经获得了一较成熟的理论和方法，本文着重分析了发展完善海浪数值诊断和数值预报模式，实现海浪预报方法客观化，预报手段自动化和系统化方面的进展     

海浪综合应用与集约化建设

伴着"辽宁"舰下水,国人的航母梦得以实现。认知海洋、利用海洋,方可为我国的全球战略提供坚实的科技支撑。海浪作为重要的海洋水文要素之一,对海战场环境建设、全球气候变化、海洋工程、航海、防灾减灾等都有着重要影响。文章在此就海浪对军事和民用活动的影响、海浪预报、波候(海浪气候态)统计、波浪能开发、海浪对掠海飞行的威胁等方面展开讨论,抛砖引玉,期望可以为海浪综合应用与集约化建设提供参考,为"海之梦"、迈向深蓝尽绵薄之力。     

海浪数值预报准业务运行试验

海浪是引起我国海灾海难事故的主要海洋环境过程之一。每年由海浪引起的海灾海难事故所造成的直接经济损失以亿元计。海洋环境预报中心引进第三代海浪数值模式，对中国海近海海域（１５°～４５°Ｎ，１０５°～１４１°Ｅ和１５°～４５°Ｎ，１０５”～１５５°Ｅ）进行了７２小时的海浪数值预报，从１９８９年１月起进行了试报，从１９９２年１１月起投入了准业务运行。预报结果能够为海浪业务预报提供一定的参考。本文介绍了浅水情形下的第三代海浪模式以及几年来的试运行情况。     

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。     

基于回声状态网络的海浪谱实时预报方法

为实现在非线性较强情况下的海浪谱预报,以船载测波雷达实船测量的海浪谱数据为基础,将经验模态分解(EMD)和回声状态神经网络(ESN)相结合,对海浪谱的实船实时预报方法进行了研究。所提方法利用经验模态分解对子波谱密度值时间序列进行分解,并对分解后各分量分别应用回声状态神经网络进行预报。将预报结果进行叠加,可以得到子波谱密度的预报值,进一步可合并得到整个海浪谱信息。结果表明:该方法可以有效解决非线性较强情况下预报效果变差的问题。方法可为船舶实时掌握海浪谱信息,提高船载测波雷达系统的实用性提供一定的基础。     

风暴潮预报知识讲座

第四讲风暴潮预报技术(1) 风暴潮预报方法分为两大类:其一,经验预报方法;其二,数值方法.后者包括诺模图方法和数值模式预报方法.这一讲将概要介绍建立经验预报方法的思路和较详细地叙述数值方法中的诺模图方法.所介绍的方法迄今为止仍有应用价值.     

我国海浪理论及预报研究的回顾与展望

作者从海浪谱、海浪统计分布、海浪预报方法及动力机制、破碎波和近岸的海浪 5个方面回顾与总结了我国在海浪理论及预报研究方面所取得的成果 ,最后对我国在新世纪的海浪研究做一展望。     

畸形波传播速度实验和数值模拟研究

畸形波的传播速度是其最重要的特征参数之一。研究畸形波的传播速度有助于深入和全面了解畸形波的生成机理及其演化过程,另外还可以用于畸形波的预报。针对现有关于畸形波传播速度计算方法(高阶Stokes波理论近似估算,Hilbert变换和两固定点的距离除以畸形波的波峰经过两点所用时间)的不准确性和局限性,使用32个测点描述畸形波波峰沿波浪水槽的运动轨迹,再用回归分析法估算波峰运动轨迹与时间的相关关系,从而计算出畸形波的传播速度。基于288组物理模拟畸形波和364组数值模拟畸形波传播速度的计算结果,使用回归分析方法得出了畸形波传播速度的半经验半理论计算公式,同时还分析了畸形波传播速度的强非线性特征。     

海浪波群的谱特征分析

海浪的波谱特征分析对认识海浪有重要的意义，因为海浪谱反映了海浪的结构成分。这对海工建筑、海洋运输、船舶制造、海浪预报和海浪模拟等均有重要的实用意义。 波群是伴随海浪经常出现的一种自然现象，且经常伴随大浪的出现而出现。实践证明，波群具有极大的破坏力，其破坏性远比单个波大得多，它是海浪破坏海工建筑物的重要因子，许多防波堤的破坏并非是由单个波的作用，而是由相继出现的几个大波(波群)作用的结果。早先，人们对波群这种习见的现象研究甚少。自1974年葡萄牙锡尼斯港深水防波堤的破坏之后，对波群的研究才日益受到重视。 对波群的研究目前多采用包络方法、马尔科夫链方法和波能过程线法。波群研究的主要内容是波群的统计特征(如波群链长统计)；另外，波群的模拟也是重要的研究内容之一。目前用包络方法研究波群比较普遍，且有不少研究成果。徐德伦等(2001)综述了这方面的研究进展及结果，文圣常等(1984)也进行了详尽的讨论。 以往的研究大都是研究波群的统计特征，如合田良实(1976)、 Ewing(1973)、Rye(1974)。而针对地域性的波浪，我国学者也只是以包络方法为基础讨论了不同地域海浪波群的统计特征(常德馥，1987；葛明达，1986；范顺庭，1998)。就波群本身的结构特征而言，即波群的波谱分析特征以往的研究涉及尚少。作者拟借助于谱分析方法，对带有典型波群的实测的海浪记录来分析海浪波群的波谱结构，进而借此对海浪波群的结构特征进行深入探讨。     

数值模式与统计模型相耦合的近岸海浪预报方法

针对数值模式和统计模型预报近岸海浪存在的局限性,构建了数值模式和统计模型相耦合的近岸海浪预报框架,在模式计算格点和近岸预报目标点之间定义一个海浪能量密度谱传递系数,通过经验正交函数分解和卡尔曼滤波方法建立传递系数的统计预报模型并与数值模式进行耦合。经过对近岸波浪观测站1a的预报试验表明:该方法能够提高近岸海浪有效波高预报精度,有效波高的均方根误差降低了约0.16m,平均相对误差降低约9%。进一步试验和分析发现,该方法的预报有效时间小于24h,将海浪能量密度谱经过分解后得到的基本模态反映了近岸波侯的主要特征,海浪能量密度谱传递系数的变化体现了波侯的季节变化特点。