基于多卫星融合资料的南海浪高时空分布特征研究

为提高对南海波浪场的认识, 采用基于多卫星融合的2009年9月～2011年11月的AVISO(Archiving, Validation and Interpretation of Satellite Oceanographic data)有效浪高格点数据对南海浪高的月变化特征进行分析, 并结合南海的波浪特征和地形特点, 将南海划分为6个海区, 讨论南海浪高的空间分布规律。研究发现南海浪高具有以下2个特征: (1)南海浪高表现为由东向西、由北往南递减: 北部深水区>北部陆架区>南海中部≈北部湾>南部陆架区>泰国湾。(2)浪高的月变化与季风的变化密不可分: 10月～次年3月(冬季风影响期间)>4月和9月(季风转换期)>5月～8月(夏季风影响期间), 1月最大, 5月最小。该研究成果对开展南海海浪的中长期预报、保障南海资源开发和军事安全等有一定的借鉴意义和参考价值。     

Long-Term Validation of Wave Height Measurements from Altimeters

Since July 1991, six altimeter missions have been launched successfully, and they have provided almost continuous wave height measurements for more than 12 years. Long-term series of wave height measurements are of major interest for climatology and oceanic wave modeling. Before using such data, the measurements have to be validated, and the homogeneity of the data from various satellites has to be checked. Significant wave height measurements from ERS, TOPEX/Poseidon, GEOSAT Follow-on, Jason-1 and ENVISAT altimeters are validated using cross-altimeter and buoy comparisons. Emphasis is put on the two recent missions Jason-1 and ENVISAT. Corrections for biases and trends are proposed for the six altimeters, allowing the generation of consistent and homogeneous data. Tests of these corrections are performed over global ocean simple statistics.     

Determination of Ocean Wave Period from Altimeter Data Using Wave-Age Concept

This study makes use of the concept of wave age in estimating ocean wave period from space borne altimeter measurements of backscattering coefficient and significant wave height. Introduction of wave age allowed better accounting of the difference between swells and wind waves. Using two years (1998 and 1999) data of TOPEX/Poseidon altimeter and ocean data buoy observations in the Indian Ocean, coefficients were generated for wave period, which were subsequently tested against data for the years 2000 and 2001. The results showed the wave period accuracy to be of the order of 0.6 sec (against 1.3 sec obtained with the semiempirical approach, reported earlier).     

赤道中、东太平洋表层流速20d振荡特征分析

通过对1985年1月1日—1986年12月31日沿赤道5个锚定浮标站表层流速资料的分析,发现在140°W与108°W之间表层流速v存在一周期约为20d的显著振荡。该振荡是由波长约2000km、以1.15-1.23m／s的波速向西传播的波动引起的。该波动被推断为第二斜压模态混合Rossby惯性重力波。带通滤波和低通滤波结果表明,以110°W测站为例,20d振荡流速构方根为21.8cm／s（纬向）和22.1cm／s（经向）;单一流速振幅的特征值为30-50cm／s,最大振幅可达70cm／s;u季节变化的均方根小于17cm／s,v无明显季节变化。年平均流速通常小于5cm／s。以上各统计量表明,20d周期波动引起的v振荡在赤道东太平洋表层流速变化中非常显著。     

驱动非线性浅水波的行波特征研究

采用带有外界强迫效应的浅水动力学模式研究非线性波动、获得了依赖于外界输入形式的驱动水波的行波解。研究结果表明,驱动水波仍具有非线性波动的一般性质,而当外界强迫波速与水波固有速度一致时,水波出现共振效应,并且外界强迫孤立子将导致驱动水波孤立子产生。     

问题中的理论平均波阻(英文)

利用准三维的ｆＫｄＶ方程和四区间划分法,理论给出了任意截面的直渠道中先锋孤立子生成的理论平均波阻和区间平均能量的时间变化率。基于ｆＫｄＶ方程系数的正则性,文中结果是Ｘｕ等人结果的一个推广。对具有相同截面面积的正方形和等腰三角形截面的渠道及在不同强迫源和强迫源速度条件下,对理论平均波阻和平均生成能的时间变化率进行了数值比较和理论预报。比较指出,理论和数值结果吻合得很好。     

海岸沙坝近底悬移质通量实验研究

为了研究海岸沙坝的产生和演化机理,对不规则波和波群作用下沙坝上方的近底悬移质通量进行了实验研究。分析了短波、长波和平均水流对悬移质通量的影响。结果表明:各种波况下平均水流和长波的作用始终使泥沙向离岸方向输移,而短波的作用使泥沙向岸方向运动;平均水流引起的泥沙输移始终占主要成分,长波的次之。不规则波情况下平均水流的影响较规则波的情况相对较弱,三种成分对泥沙输运的贡献属于同一量级。波群情况下长波的影响随着波浪群性的增强而加大,短波的不明显,而平均水流的影响则随着波浪群性的增强而减弱。     

畸形波作用下四立柱张力腿平台动力响应研究

介绍了畸形波生成的方法并对各种线性合成畸形波的效率进行了对比。选用改进的随机波加瞬态波的方法模拟强非线性波———"新年波"的波形。采用微元法对张力腿平台的立柱和浮筒进行离散,编制程序对张力腿平台在强非线性波作用下的耦合动力响应进行了数值模拟,重点比较分析了张力腿平台在随机波及畸形波中所受波浪力、平台动力响应、系泊系统张力特性及浪向角对平台运动的影响。研究表明:在"新年波"作用下,0°浪向时,平台在x和z方向所受波浪力较随机波增长了约1/4,纵荡、垂荡及纵摇响应值分别增加了33%,38%和12%,张力腿张力幅值增加约20%,位于平台四角的张力腿张力有所差异,相邻两根张力腿的张力差别不大,浪向角对平台运动响应、张力腿张力的影响畸形波大于随机波的作用。为今后考虑强非线性波浪影响时张力腿平台的设计提供了借鉴和参考。     

海口湾西海岸海滩沉积物与海滩稳定性分析

海滩是砂质海岸重要的沉积地貌单元,其沉积特征和稳定性对于海滩的开发利用与保护具有重要意义。本文根据海口湾西海岸海滩表层沉积物粒度数据,阐述了该区域海滩沉积物的时空分布规律,并通过对比滩面高程数据和水下地形数据分析了该区域的岸滩稳定性。结果表明：海口湾西海岸海滩处于滩面微蚀的轻度不稳定态,其岸外浅滩处于边坡侵蚀的轻度不稳定态。另外,根据波浪作用和泥沙来源进一步探讨了海口湾西海岸海滩沉积物动力机制及其海滩侵蚀的原因。     

Radar cross section analysis of marine targets using a combining method of physical optics/geometric optics and a Monte-Carlo simulation

In this paper, the radar cross section of flat plates on ocean surfaces is statistically investigated. A combining method of physical optics and geometric optics is applied to establish an effective backscattering analysis procedure. This method is a high-frequency analysis method originally derived from a simplified Stratton-Chu integral equation, assuming that the radar is far away from the target so that Kirchhoff approximation is valid. A Monte-Carlo simulation method is adopted to statistically analyze the effects of undulated ocean surfaces. The ocean surfaces are randomly generated by Pierson-Moskowitz ocean wave spectrum and a directional distribution function. Numerical investigations are carried out for flat plates, with the same height and width but with different inclined angles, on ocean surfaces of various significant wave heights.