海浪在海洋動力環(huán)境和海氣相互作用等領域具有重要地位,海浪的數(shù)值模擬一直是海浪研究的重點,涌浪對風浪影響的研究也一直存在爭議。本文借助第三代海浪模式SWAN,對渤海海浪進行數(shù)值模擬,并通過對比改進SWAN模式參數(shù),使得該模式更適用于渤海海浪的模擬;此外借助實驗室數(shù)據(jù)和海上觀測數(shù)據(jù),研究在實驗室條件下和外海條件下,涌浪對風浪成長的影響。本文采用的模式輸入風場為QuickSCAT/NCEP混合風場,實測數(shù)據(jù)來源于渤海石油平臺海上觀測。本文首先通過數(shù)值實驗發(fā)現(xiàn),不同計算網(wǎng)格對SWAN的模擬結果影響較小;在SWAN模式中白浪耗散項對風浪的成長和耗散起主要作用,對模式的計算結果影響較大。SWAN模式有三種風輸入表達式和四種白浪耗散表達式共有六種組合方案可供選擇。為研究不同組合方案下SWAN在渤海適應性,本文針對這六種組合方案分別進行實驗,先采用SWAN默認的參數(shù)設置進行計算,結果發(fā)現(xiàn)SWAN模式的波高和周期都比實測值偏小。為此,修改每種方案中白浪耗散項的相關參數(shù),使得修改參數(shù)后的SWAN模擬值與實測值符合得更好,從而找到了適合渤海的SWAN模式參數(shù)值,也改進了SWAN模式在渤海的適應性。此外對比改... 

【文章來源】：中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

渤海海上儀器安放示意圖

圖 3-2 海上波面位移數(shù)據(jù)采集界面3.2 站點風矢量數(shù)據(jù)的記錄風矢量的測量使用的是風速風向測量儀，測風儀位于海面上方約8m ，采集程序為LabVIEW編寫。與海浪波面位移測量所不同的是，風矢量的測量使用的測風儀與電腦串口直接連接（由于海上電腦沒有串口，加裝了一個串口轉USB的轉換器），LabVIEW軟件提供了控制串口連接的模塊，從而也可以較方便地處理測風儀輸出的風速風向數(shù)據(jù)。測風儀供電使用的是石油平臺上的220V 電壓。風矢量記錄為每分鐘記錄一次，記錄的是這一分鐘內風矢量的平均值，以ASCII格式存放。數(shù)據(jù)采集的示意圖見圖3-3，采集界面能每分鐘顯示一次風的大小和方向以及風速隨時間的變化曲線。在數(shù)據(jù)記錄過程中，先選擇好對應的通訊端口（COM）。由于測風儀的供電來自平臺電力，一旦電力中斷測量數(shù)據(jù)記錄

的220V 電壓。風矢量記錄為每分鐘記錄一次，記錄的是這一分鐘內風矢量的平均值，以ASCII格式存放。數(shù)據(jù)采集的示意圖見圖3-3，采集界面能每分鐘顯示一次風的大小和方向以及風速隨時間的變化曲線。在數(shù)據(jù)記錄過程中，先選擇好對應的通訊端口（COM）。由于測風儀的供電來自平臺電力，一旦電力中斷測量數(shù)據(jù)記錄就會結束。風矢量的記錄時間為2007年4月12日至2007年4月17日。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]對“麥莎”路徑及造成黃渤海域大風浪的數(shù)值模擬[J]. 李燕,黃振.  氣象科技. 2007(02)
[2]海浪數(shù)值模式研究回顧與進展[J]. 聞斌,劉俊.  海洋預報. 2006(04)
[3]第三代淺水波浪數(shù)值預報模式及其在黃渤海域的應用[J]. 李燕.  氣象科學. 2006(03)
[4]浙東沿海“9711”臺風波浪場數(shù)值模擬研究[J]. 趙鑫,黃世昌.  浙江水利科技. 2006(03)
[5]SWAN淺水波浪模式在渤海的應用研究——Phillips線性增長比例系數(shù)的改進[J]. 楊德周,尹寶樹,徐艷青,王津,莎日娜.  水科學進展. 2005(05)
[6]SWAN模式對黃渤海海域浪高的模擬能力試驗[J]. 李燕,薄兆海.  海洋預報. 2005(03)
[7]利用QuikSCAT/NCEP混合風場及WAVEWATCH模擬東中國海風浪場[J]. 李明悝,侯一筠.  海洋科學. 2005(06)
[8]東中國海海浪數(shù)值模式的研究[J]. 徐艷清,尹寶樹,楊德周,程明華.  海洋科學. 2005(06)
[9]球坐標系下MASNUM海浪數(shù)值模式的建立及其應用[J]. 楊永增,喬方利,趙偉,滕涌,袁業(yè)立.  海洋學報(中文版). 2005(02)
[10]淺水波浪數(shù)值模型SWAN的原理及應用綜述[J]. 徐福敏,張長寬,陶建峰.  水科學進展. 2004(04)

碩士論文
[1]臺灣海峽及附近港灣的風浪場數(shù)值模擬研究[D]. 姬厚德.廈門大學 2007
[2]渤海海浪數(shù)值預報模式的研究[D]. 楊德周.中國科學院研究生院（海洋研究所） 2004



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