【摘要】： 海浪要素(如波高、周期)是工程設計普遍關注的重要環(huán)境條件,特別是有效波高和有效周期是至關重要的設計波要素。目前,在海洋工程環(huán)境條件計算中越來越盛行利用海浪數值模式計算海浪要素。當前國際上流行的海浪模式SWAN、WAVEWATCH可以直接輸出有效波高,但不能直接給出有效周期,給出的特征周期為積分海浪譜得到的平均周期。關于有效周期與譜峰周期的關系前人已有一些研究結果,但對于譜平均周期與有效周期的關系尚無可供工程實際應用的關系式。另外,近岸海洋站和大洋波浪觀測資料都表明,純風浪和純涌浪出現的幾率均小于混合浪,而混合浪多數情況下為雙峰譜和多峰譜。因此,對雙峰譜型海浪進行周期問題的研究是具有十分重要的意義的。其次,隨著航天技術的發(fā)展,用衛(wèi)星高度計資料反演海浪周期也逐漸成為人們常用的一種方法。人們利用衛(wèi)星高度計資料反演海浪周期的方法不盡相同,但是無論是哪一種方法都沒有給出一個直接的或有效的所反演海浪周期與海浪有效周期的關系。 本文針對上面提到的三個問題,首先利用現場觀測波面數據、實驗室風浪槽觀測數據和由文氏譜及JONSWAP譜生成的模擬數據,研究了有效周期與譜平均周期、譜峰周期與譜平均周期以及有效周期與譜峰周期的關系,通過數據擬合給出了相應的關系式。研究發(fā)現,有效周期與由譜的負階矩計算的平均周期之間的關系更加穩(wěn)定,并且有效周期與負2階矩計算的平均周期幾乎相等,均代表了海浪主導波對海浪平均周期的貢獻。然后采用足夠多的模擬混合浪數據,利用管長龍等(1996)提出的雙峰譜的表示方法,將雙峰譜型海浪譜分解為低頻部分和高頻部分的疊加,分別統(tǒng)計低頻部分和高頻部分對應的海浪的有效周期,以及疊加后的合成浪的有效周期�？紤]理論上可能的關系式,將結果對比,找出了最為合理的一個關系表達。其次,本文還提出一種利用衛(wèi)星高度計資料反演海浪有效周期的方法。并將由這種方法計算出來的海浪有效周期與由浮標資料計算得到的有效周期值進行比較,來檢驗這種方法的有效性。結果表明,比起涌浪作用明顯的海域,這種方法更適合于風浪浪況的海域。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P731.22
【圖文】：

0峰，因為這需要無限大的表面張力的支持。為了解決這個問題，G6）對此類譜代表的波面作時間滑動平均（僅適用于固定點海浪及：/ 2/ 21( ) ( )t Tt Tt t dtTζ ζ+ =′ ′∫ 為平均尺度。經上述滑動平滑之后的波面 ζ (t )的譜 S (ω )（稱為平矩便存在了。上式所示的平均，在頻域上等價于將 ζ (t )的譜 S (ω )數，即：2S (ω ) = S (ω )V (T ω)， （求0～3階譜矩） 4S (ω ) = S (ω )V (T ω)， （求4階譜矩） V (T ω ) = sin(ω T / 2) /(ω T/ 2)

海浪周期若干問題研究155°51'01"W）、（46°03'00"N 131°01'12"W）、（57°03'02"N 177°34'35" W）、（37°59' 00"N 129°59'49" W）、（23°25'55"N 162°12'28" W）、（17°11'28"N157°46'52"W）、（19°13'16"N 160°49'17" W）。如圖 24.所示。上述配準后的14組浮標中，其中有三組位于墨西哥灣，有三組位于夏威夷海域。墨西哥灣為半封閉型海域，研究發(fā)現，常年以來，這一海域的涌浪譜能量很少超過總能量的15％，屬于風浪占優(yōu)勢的海域；而夏威夷海域涌浪作用明顯，夏威夷大學近年的研究表明，此海域存在一個由北太平洋傳來的冬季風暴的涌浪場，特征波高大約為8～15ft，特征周期為10～17s。因此，這里將這種新算法分別用在這兩個海域，也可以檢驗此方法對涌浪的適應性。

浮標44004處反演有效周期與浮標計算有效周期對比

【引證文獻】

相關期刊論文 前2條

1 李靜凱;周良明;李水清;;TOPEX高度計數據反演北太平洋海浪周期[J];海洋通報;2012年03期

2 王彩云;何志毅;;海面波動對無線光通信的影響[J];計算機應用;2011年S1期

本文編號：2782563