海浪譜能量方程穩(wěn)定性、敏感性分析與海浪變分同化研究
發(fā)布時間:2021-10-25 07:59
本論文主要完成了以下幾個方面的研究:1)建立了推廣形式的共軛變分同化方法,使之能夠應(yīng)用于LAGFD-WAM海浪數(shù)值 模式;2)導(dǎo)出了擾動譜線性演化方程,分析了擾動譜增長、衰減機制,考察了涌浪情況下 擾動譜的持續(xù)時效問題及風(fēng)浪情況下擾動的演變過程;3)利用波譜共軛方程初步分析了同化模型中距離泛函的敏感性及敏感區(qū)域空間分 布;4)將推廣的共軛變分方法應(yīng)用于海浪譜能量平衡方程,建立了連續(xù)形式的海浪同化 模型,特別是嚴格導(dǎo)出了風(fēng)輸入、破碎、底摩擦、波波非線性相互作用和波流相 互作用各源函數(shù)的共軛源函數(shù)表示式;5)分別進行了波譜層次上和有效波高層次上的同化試驗,并對數(shù)值結(jié)果進行了分 析。創(chuàng)新之處主要有以下幾個方面:●利用算子半群理論對共軛變分方法進行了推廣;●首次導(dǎo)出擾動譜線性演化方程,并利用其考察波譜能量平衡方程的不穩(wěn)定性問 題;●在處理波波非線性相互作用時,將Hasselmann et al.[1985]離散參數(shù)化的6對相互 作用架組源函數(shù)表示用復(fù)數(shù)解析表示,并在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出其共軛源函數(shù);●建立了連續(xù)形式的基于初始波譜優(yōu)化的海浪同化模型;.針對觀測資料類型的不同,...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
第一章 前言
1.1 資料同化方法概述
1.2 海浪資料同化研究進展
1.3 本論文的工作及創(chuàng)新點
第二章 共軛變分方法
2.1 共軛變分方法
2.2 共軛變分方法的一個推廣
2.3 簡單試驗檢驗
第三章 海浪同化模型
3.1 LAGFD-WAM海浪模式簡介
1.1 海浪譜能量平衡方程
1.2 波數(shù)空間上的復(fù)雜特征線方程
1.3 源函數(shù)形式
1.4 LAGFD-WAM海浪模式計算方案
3.2 海浪初始波譜誤差演變分析
2.1 控制方程
2.2 擾動譜方程應(yīng)用分析
2.3 風(fēng)速增長情況下擾動譜演變分析
2.4 主要結(jié)論
3.3 海浪同化模型
3.1 控制方程
3.2 源函數(shù)導(dǎo)數(shù)與共軛源函數(shù)表示
3.3 波波非線性相互作用的參數(shù)化表示
3.4 數(shù)值計算格式
3.5 波譜共軛方程在動力敏感性分析中的應(yīng)用
3.4 波譜層次上的海浪資料同化
4.1 距離泛函與梯度表示
4.2 數(shù)值試驗
4.3 主要結(jié)論
3.5 有效波高層次上的海浪資料同化
5.1 距離泛函與梯度表示
5.2 Geosat資料同化試驗
5.3 Topex資料同化試驗
5.4 梯度值空間分布及其分析
第四章 主要結(jié)論
第五章 存在的問題及今后的工作
參考文獻
發(fā)表文章目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海浪初始譜誤差演變初步分析[J]. 楊永增. 海洋預(yù)報. 2000(04)
[2]Kalman濾波在氣象數(shù)據(jù)同化中的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 高山紅,吳增茂,謝紅琴. 地球科學(xué)進展. 2000(05)
[3]大洋風(fēng)生環(huán)流觀測優(yōu)化的伴隨分析[J]. 王東曉,吳國雄,朱江,蘭健. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2000(01)
[4]海浪外觀波數(shù)譜與譜寬度最優(yōu)確定[J]. 楊永增,張杰,冷秀華. 黃渤海海洋. 1999(03)
[5]用插入觀測法將高度計觀測同化到海浪模式WAM中[J]. 王躍山,黃潤恒. 海洋預(yù)報. 1999(02)
[6]集合預(yù)報最優(yōu)初值形成的四維變分同化方法[J]. 龔建東,李維京,丑紀(jì)范. 科學(xué)通報. 1999(10)
[7]數(shù)據(jù)同化——它的緣起、含義和主要方法[J]. 王躍山. 海洋預(yù)報. 1999(01)
[8]GEOSAT高度計遙感分析南海北部的海浪特征[J]. 齊義泉,施平,毛慶文. 海洋學(xué)報(中文版). 1998(02)
[9]淺水非線性波的演化方程[J]. 侯一筠,樓順里,謝強,楊聯(lián)貴. 科學(xué)通報. 1998(03)
[10]YW-SWP海浪數(shù)值預(yù)報模式及其應(yīng)用[J]. 尹寶樹,王濤,范順庭. 海洋與湖沼. 1994(03)
本文編號:3456979
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)山東省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
第一章 前言
1.1 資料同化方法概述
1.2 海浪資料同化研究進展
1.3 本論文的工作及創(chuàng)新點
第二章 共軛變分方法
2.1 共軛變分方法
2.2 共軛變分方法的一個推廣
2.3 簡單試驗檢驗
第三章 海浪同化模型
3.1 LAGFD-WAM海浪模式簡介
1.1 海浪譜能量平衡方程
1.2 波數(shù)空間上的復(fù)雜特征線方程
1.3 源函數(shù)形式
1.4 LAGFD-WAM海浪模式計算方案
3.2 海浪初始波譜誤差演變分析
2.1 控制方程
2.2 擾動譜方程應(yīng)用分析
2.3 風(fēng)速增長情況下擾動譜演變分析
2.4 主要結(jié)論
3.3 海浪同化模型
3.1 控制方程
3.2 源函數(shù)導(dǎo)數(shù)與共軛源函數(shù)表示
3.3 波波非線性相互作用的參數(shù)化表示
3.4 數(shù)值計算格式
3.5 波譜共軛方程在動力敏感性分析中的應(yīng)用
3.4 波譜層次上的海浪資料同化
4.1 距離泛函與梯度表示
4.2 數(shù)值試驗
4.3 主要結(jié)論
3.5 有效波高層次上的海浪資料同化
5.1 距離泛函與梯度表示
5.2 Geosat資料同化試驗
5.3 Topex資料同化試驗
5.4 梯度值空間分布及其分析
第四章 主要結(jié)論
第五章 存在的問題及今后的工作
參考文獻
發(fā)表文章目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海浪初始譜誤差演變初步分析[J]. 楊永增. 海洋預(yù)報. 2000(04)
[2]Kalman濾波在氣象數(shù)據(jù)同化中的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 高山紅,吳增茂,謝紅琴. 地球科學(xué)進展. 2000(05)
[3]大洋風(fēng)生環(huán)流觀測優(yōu)化的伴隨分析[J]. 王東曉,吳國雄,朱江,蘭健. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2000(01)
[4]海浪外觀波數(shù)譜與譜寬度最優(yōu)確定[J]. 楊永增,張杰,冷秀華. 黃渤海海洋. 1999(03)
[5]用插入觀測法將高度計觀測同化到海浪模式WAM中[J]. 王躍山,黃潤恒. 海洋預(yù)報. 1999(02)
[6]集合預(yù)報最優(yōu)初值形成的四維變分同化方法[J]. 龔建東,李維京,丑紀(jì)范. 科學(xué)通報. 1999(10)
[7]數(shù)據(jù)同化——它的緣起、含義和主要方法[J]. 王躍山. 海洋預(yù)報. 1999(01)
[8]GEOSAT高度計遙感分析南海北部的海浪特征[J]. 齊義泉,施平,毛慶文. 海洋學(xué)報(中文版). 1998(02)
[9]淺水非線性波的演化方程[J]. 侯一筠,樓順里,謝強,楊聯(lián)貴. 科學(xué)通報. 1998(03)
[10]YW-SWP海浪數(shù)值預(yù)報模式及其應(yīng)用[J]. 尹寶樹,王濤,范順庭. 海洋與湖沼. 1994(03)
本文編號:3456979
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