本文將部署于福建南部沿岸的陣列式/便攜式高頻地波雷達觀測的臺灣海峽西南部的海流與2013月1月29日至2月28日觀測區(qū)域內(nèi)A、B、C、D浮標的實測海流進行了調(diào)和分析對比驗證,結(jié)果表明:陣列式地波雷達在浮標A、B、C處誤差均較小,而便攜式地波雷達僅在浮標A處誤差小,其余點誤差較大,總體而言陣列式誤差小于便攜式。同時,利用建立的適用于臺灣海峽的天文潮流數(shù)值模型模擬了臺灣海峽潮流,并對其結(jié)果進行了調(diào)和分析,與浮標對比驗證,結(jié)果較為吻合。這表明本文的天文潮流數(shù)值模型可以較準確地模擬臺灣海峽的潮流。繼而用天文潮流模型模擬了地波雷達海流觀測區(qū)116°～121°E,22.4°～26°N的潮流場,將其和高頻地波雷達探測的海流場都進行調(diào)和分析,對比潮流橢圓可知:陣列式地波雷達測得的潮流橢圓與天文潮流數(shù)值模型基本吻合,而便攜式高頻地波雷達則在浮標A點,B點附近區(qū)域較為吻合,其余點出現(xiàn)較大偏差。本文首次提出一種利用天文潮數(shù)值模擬潮流場與余流插值場疊加構建“模擬-實測海流”場用于高頻地波雷達海流場對比驗證的方法。首先將浮標實測海流剔除主要分潮(M2)潮流成分得到余流,然后以插值的方式獲得浮標覆蓋區(qū)的余流場,并將其與天文潮流模型計算的同期潮流場疊加得到“模擬-實測海流”場,與浮標實測海流對比,東分量、北分量絕對誤差均小于5cm/s,表明“模擬-實測海流”值較準確。然后將“模擬-實測海流”場分別與陣列式、便攜式高頻地波雷達所測的海流場進行對比,結(jié)果如下:陣列式高頻地波雷達在有余流計算值的區(qū)域內(nèi),處于兩個雷達觀測站中心法線方向,且與兩個雷達站成90°角的點,流速、流向誤差最小,流速誤差最小6.7cm/s,流向誤差最小17.2°,向外圍流速、流向誤差增大,流速最大誤差為12.1cm/s,流向最大誤差為32.1°;分析得到測點流速平均絕對誤差(cm/s)空間分布函數(shù)R1和流向平均絕對誤差(°)空間分布函數(shù)R2為:R 1 = 20-0.164D1-0.216D2 + 0.00236D12-0.00165D1D2 + 0.00223D22R2 =54-0.75D1-0.088D2+0.0068D12-0.0041D1D2 +0.0023D22其中D1、D2分別為測點距龍海、東山站的距離。便攜式高頻地波雷達在有余流計算值的區(qū)域內(nèi),處于兩個雷達觀測站中心法線方向,且與兩個雷達站成90°角的點,海流流速誤差最小(=8.5cm/s),向外圍誤差增大,最大誤差為24.1cm/s。分析得到測點流速平均絕對誤差(cm/s)空間分布函數(shù)R3為:R3 = 9 + 0.215D3-0.1278D4 + 0.00087D32-0.00128D3D4 + 0.00118D42其中D3、D4分別為測點距山寮、下垵站的距離。海流流向誤差分布則無一定的規(guī)律,且在對比區(qū)域內(nèi)誤差較大,約為100°。
【學位單位】：廈門大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P715
【部分圖文】：

圖１．１技術路線圖??

標位置是根據(jù)海上比測站位設置原則設置的，布設了?Ａ（２３°４７＇００”Ｎ?，??１１８ｏ０２，００’’Ｅ）、Ｂ（２３°５７＇００”Ｎ，?１１８°２３，００＂Ｅ）、Ｃ（２３°２８Ｗ，Ｎ，１１８°２０’０＂Ｅ）和??Ｄ（２３°２５＇００＂Ｎ?，?１１７°５５Ｘ）０”Ｅ）這４個浮標。浮標位置如圖２．１所示。??ｍｍ?＾??Ｉ??ｈ?＊Ｄ?★??２０．?＿、?｜??｜??２３０Ｎ?■?ｉｎ??｜＿?＿?一?＿?一?一??１１７°Ｅ?２０＇?４０＇?１１８°Ｅ?２０＇?４０１?１１９°Ｅ??圖２．１浮標位置圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂｕｏｙ??７??

以獲取到海洋表面相同地點上兩個不同方向的徑向流，根據(jù)所得徑向流合成得到??該點的矢量流，若設雷達觀測區(qū)域內(nèi)任意一點為Ｐ，可以通過矢量合成的方法獲??得該點的矢量流，合成矢量流與徑向流的關系如圖２．２所示：??／ｉｖ＼??ｚＺ?／、、??乂ｔ’?ｌａ?Ｖ夂??雷達站Ｊ?雷達站ｉ？??圖２．２徑向流合成矢量流圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｖｅｃｔｏｒ?ｆｌｏｗ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ?ｂｙ?ｒａｄｉａｌ?ｆｌｏｗ??Ａ，Ｂ表示兩個雷達站位，Ｖ代表該Ｐ點的矢量流流速，ａ代表該點矢量流??方向，＼代表雷達Ａ站的徑向流的流速，％代表雷達Ｂ站的徑向流的流速，么??代表雷達Ａ站徑向流的方向，＾代表雷達Ｂ站進行流的方向，如果我們己經(jīng)知??道％，ＶＢ，匕，４的大小，即已知兩個雷達站位的徑向流的流速和方向大小，??那么我們就能知道Ｐ點的合成的矢量流的大小和方向。??２．３陣列式高頻地波雷達海流與浮標實測海流調(diào)和分析對比??２．３．１陣列式高頻地波雷達介紹??本文采用的ＯＳＭＡＲ０７１陣列式高頻地波雷達是湖北中南鵬力海洋探測系統(tǒng)??１２??
【參考文獻】

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本文編號：2840907