Characteristics of breaking irregular wave forces on a monopile

The substructures of offshore wind turbines are subjected to extreme breaking irregular wave forces. The present study is focused on investigating breaking irregular wave forces on a monopile using a computational fluid dynamics (CFD) based numerical model. The breaking irregular wave forces on a monopile mounted on a slope are investigated with a numerical wave tank. The experimental and numerical irregular free surface elevations are compared in the frequency-domain for the different locations in the vicinity of the cylinder. A numerical analysis is performed for different wave steepness cases to understand the influence of wave steepness on the breaking irregular wave loads. The wave height transformation and energy level evolution during the wave shoaling and wave breaking processes is investigated. The higher-frequency components generated during the wave breaking process are observed to play a significant role in initiating the secondary force peaks. The free surface elevation skewness and spectral bandwidth during the wave transformation process are analysed and an investigation is performed to establish a correlation of these parameters with the breaking irregular wave forces. The role of the horizontal wave-induced water particle velocity at the free surface and free surface pressure in determining the breaking wave loads is highlighted. The higher-frequency components in the velocity and pressure spectrum are observed to be significant in influencing the secondary peaks in the breaking wave force spectrum.     

风浪频谱中的特征量

在三参量风浪频谱的基础上对谱参量进行深入地研究,给出了谱参量与风场要素、波场要素的关系,提供了依据风场要素、波场要素及实测波浪资料计算谱参量的方法。从而可以依据上述因素直接计算出三参量风浪频谱。此外还根据谱宽度的变化,描述了风浪频谱的成长方式,解释了传统的波陡、波龄关系中经验常数的不同选取所代表的物理背景。     

ERS-2 SAR反演海洋风矢量的研究

SAR(Synthetic Aperture Radar)反演海洋风矢量是当今微波遥感领域非常有意义的前沿课题. 本文首先介绍了星载SAR估算海面风向、风速的基本原理和三种主流反演算法,接着给出反演的流程图以及重要步骤. 然后,以2002年5月7日香港地区ERS-2 SAR海洋图像为例,对经典的SWDA (SAR Wind Direction Algorithm)－谱分析方法加以改进,求得具有180°模糊度的风向,并用香港天文台气象浮标实测数据消除了风向不确定性. 最后,利用CMOD4 GMF（Geophysical Model Function,地球物理模式函数）计算得到海面上10m高的风速. 与气象浮标站实测资料相比,利用ERS-2 SAR图像获取的海面风向、风速的精度均较高. 这一结果表明：如果对SAR预先进行ADC(Analog to Digital Converter)改正以及精确校准,结合改进的SWDA和CMOD4,可以获得高精度的风矢量.     

重力仪高频信息和地脉动的观测研究

本文介绍了应用电磁反馈零位检测技术改装的重力仪进行高频信息的观测。阐述重力仪高频信息频谱分布特征、数据采集、数字计算和随机信息的处理方法。利用高频信息可以很好地观测和研究地脉动,给出北京香山地震台利用重力仪高频信息观测所得的地脉动功率谱。分析了地脉动特征及其与台风过程的关系;讨论了某些大地震前所出现的地脉动异常现象。得出北京地区正常地脉动频率分布范围为0.13-0.32Hz,优势频率为0.2Hz,相应的卓越周期为5s的脉动频率异常,也可能在地脉动的正常频率处（0.2Hz左右）,出现幅度很大的脉动幅度异常,后者又往往与台风引起的幅度异常相混淆。     

线性网络直、交流与频谱的计算机分析

本文介绍了一适个用于线性网络直流、交流和频谱分析的简单、经济而又实用的程序。应用这个程序,一些线性网络的分析问题,只要借助于微机就很容易解决。本文还给出了程序框图和计算方法。     

海城7．3级地震前地震波动力学特征量的异常变化

本文给出对海城７．３级地震前地震波动力学特征量变化的一些最新研究结果。所研究的地震波包括体波（Ｐ，Ｓ波）、尾波和短周期地脉动三类。特征量有：体波与地脉动的波形时间线性度和空间线性度，平均半周期，频谱的峰值频率、拐角频率、相对频带宽度、相对频谱峰值、高频段的谱线斜率绝对值；尾波的时间熵、振幅比、持续时间、观测与计算持续时间差及其二阶差分、Ｑ＿ｃ值、反映介质混浊度与震源特性的系数ａ＿ｃ等。所得结果表明，三类地震波的上述动力学特征量大都在震前一至半年左右出现、有的在６－１０天乃至一天以内出现过不同形态的阶段性异常变化，因而可看作海城地震的中短期和临震的地震波前兆异常指标。     

闾阳－海城－东沟剖面深地震波动力学特征初探

本文利用国内外有关深地震波动力学特征的研究方法，结合现有原始资料的实际条件，对闾阳－海城－东沟深地震测深剖面某些地段的主要波组的动力学特征进行了定性或半定量的分析与研究。在频谱分析，速度振幅的计算与相对理论振幅的对比等方面，获得了一些有益信息。为进一步合理解释深地震测深资料提供依据。     

随机地震模型及反应谱分析

本文以实际地震加速度的频谱特性和相位谱特性为依据，仿概率统计理论中的高斯概率密度函数，建立了随机地震加速度频数学模型。     

西沙群岛大气中海盐粒子的分布特征

分析了在西沙永兴岛观测的Ｃｌ＾－海盐核资料，主要结果有：（１）东北季风期干直径大于２μｍ的Ｃｌ＾－核平均浓度８７８个／Ｌ，平均含盐量１０５．４μｇ／ｍ＾３，其中干直径大于４μｍ的特大核平均为１９０个／Ｌ，最大间观测到干直径５７μｍ的Ｃｌ＾－粒子，均较该地在１９８７年５月西南季风盛行期的观测值高。谱型呈准单调下降的幂函数递减谱。（２）随距海面高度增加海盐粒子浓度与含盐量均有所减小。（３）Ｃｌ＾－粒子     

精密时钟单钟幂律谱系数的取值分析

精密时钟噪声可用五个幂律谱系数来表征其强弱。由于不存在实际可用的理想时钟作为参考,用以估计幂律谱系数的单钟噪声无法直接测出,而只能利用钟组内各钟之间的钟差。然而这是一个不适定问题．本文探讨了单钟幂律谱系数的取值范围与优化估计方法。