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利用江苏省南黄海辐射沙洲两翼的实测波浪资料,研究南黄海辐射沙洲地区的波参数分布特征和波谱特性,得出了特征波要数、波谱参数及波要素之间的转换关系式。研究结果表明南黄海辐射沙洲近岸海域的波浪特性受天气、水深和地形因素的多重影响。总体而言,江苏辐射沙洲海域波浪变化范围及其均值差异不大,特别是位于近岸的蛎蚜山测站由于受到水深的制约和沙脊的庇护,该区域波参数、谱参数的变化范围和均值均小于水深相对较深的大丰测站和冷加沙测站。在台风期和寒潮期内,除了波向以外,各个测站的波要素季节性差异均较小。波向在辐射沙洲北翼海域以偏北向为主,在南翼海域则以东南向和西北向为主。大浪过程主要与台风期和寒潮期的极端天气相关。波面特性及其波谱分析表明,波谱参数与水深、离岸距离相关性强。分析发现本海域南翼以单峰谱为主,北翼沿海海域波浪在寒潮期主要为涌浪和风浪组成的混合浪,在波谱形式上表现为双峰谱。 相似文献
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基于第三代海浪模型SWAN,采用自嵌套的方法提供谱边界条件,对影响苏北辐射沙洲海域的一次冷空气过程和一次台风过程作用下的波浪进行了模拟。考虑到沙洲海域强潮水动力环境,分析了潮位和潮流的变化对该海域波浪的影响。结果表明,沙洲处波高和波周期受潮位影响显著,受潮流影响弱,具有潮周期起伏的特点,而波向受潮位潮流影响不显著;考虑高潮位后,以弶港为界,南北辐射沙洲波高显著增加的区域与波浪传播方向有关:波浪由北向南传播,相差不大,波浪由东向西传播,北部明显大于南部。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2015,(4)
江苏岸外发育典型的辐射状沙脊群,沙脊群的地貌与沉积变化是海岸海洋动力地貌研究的热点领域。东沙是辐射沙脊群的重要组成部分,2012年在东沙浅滩采集了18个柱状岩心,利用210 Pb方法分析了柱状岩心沉积物210Pb比活度,计算获得了东沙地区10个站位的平均沉积速率。东沙地区平均沉积速率有"西部边缘低、东部边缘高"和"南北高、中间低"的空间分布特点。辐射沙洲东沙附近地形格局和潮流对沉积速率有至关重要的影响。 相似文献
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由于涌浪与风浪在特征物理参量及成长、衰亡上的显著不同,区分风涌浪以及研究涌浪对风浪的影响尤为重要。本文使用2013年及2015年大洋中的WaMoSⅡ测波雷达观测数据,研究了涌浪对风浪能量的影响。由于测波雷达仅使用了9s的有效周期作为谱分离判据,其所得风浪有效波高显著高于PM谱充分成长关系给出的波高。因此本文结合2D法与1D法,加入风速、风浪夹角、波龄等要素给出新的判据,重新对风、涌浪进行了分离。通过对比不同的波龄判据,发现当波龄取1.5时,所得结果与PM谱吻合良好。以Toba-3/2定律为基础,研究了不同类型涌浪对风浪能量的影响。发现三种类型涌浪存在时,风浪能量及有效波高整体上都有所增加,其中尤其以反向涌浪存在时增加最多。 相似文献
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《应用海洋学学报》2015,(1)
基于江苏沿海辐射沙洲南翼实测波浪资料,采用波包线理论计算实测波包谱,利用改进的公式对无因次化平均波包谱曲线进行拟合,得到了一个能够反映辐射沙洲南翼海域风浪波包能量分布的波包谱经验公式.同时,考虑了基于波包线理论的群高参数和群长参数,结合实测资料初步建议了此海域群高及群长参数的取值.此外,结合相关统计参数对波包谱经验公式进行了简化,并将计算所得的谱峰值和零阶矩与实测统计值进行对比验证,谱峰值相对误差范围为0.1%~80.0%,均值为23.5%,零阶矩的相对误差范围为0.0%~23.5%,均值为5.0%.从总体上来说,经验公式确定的波包谱与实测波包谱符合较好,对今后辐射沙洲南翼海域的波群理论研究及工程建设具有一定的参考价值. 相似文献
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在实验室风浪水槽中进行纯风浪和混合浪波面位移观测,研究波长较长的规则波对风浪能量的影响.本文用混合浪和纯风浪中的风浪显著波的零阶谱矩之比代表混合浪中的风浪与纯风浪能量之比,并以此表征涌浪对风浪能量的影响.研究了该能量比随涌浪波陡S、风区x、波龄倒数u/C、涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比fs/fwp的变化规律.结果表明,涌浪对风浪能量的抑制作用随涌浪波陡的增加、波龄倒数的增大及涌浪频率与纯风浪谱峰频率之比的增大而增强.发现该能量比依赖于无因次量R=(1+80(πS)2)1.9(fs/fwp)0.9(u/C)0.27,并拟合得到2者的经验关系.此外,本文实验还发现,在某些情况下,涌浪的存在使风浪能量增加. 相似文献
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《海洋预报》2018,(6)
以WRF风场驱动SWAN波浪模式,模拟分析了北路、中路、南路3种典型台风路径下,台湾海峡及周边海域的台风浪的特征。结果发现:(1)数值模拟与浮标实测情况基本一致,并模拟出台风浪场右半圆大于左半圆、前进象限以涌浪为主、主波方向辐射向前传播、台风的正后方向的主波向混乱等特征;(2)在中路和南路台风影响时,台湾海峡较早出现15 m/s的风速等值线,但是海峡内风场与台风风场被台湾岛地形分割致使海浪成长风区变短,而且远海涌浪无法传播到海峡内部,使得海峡内海浪没有达到远海同样风速区域的6 m左右的高度;(3)中路台风影响下,台湾海峡的浪场受台湾岛的影响出现异常明显的不对称性结构,台湾海峡北部混合浪和涌浪高出海峡南部很多;(4)台湾海峡海浪能量谱方向与局地风向之间角度较大,在北路台风影响下北部有明显的自东向西的周期大于15 s的涌浪谱,在南路台风西行时出现两股明显的成直角的风浪谱和涌浪谱。这些特征对船舶航行安全有潜在危险。 相似文献
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本文对海-气边界层波致风机制的相关理论进行了阐述,并利用ERA-40再分析资料给出了太平洋谱峰速度、波龄、波陡等描述涌浪和波致风机制物理量的年际和季节空间分布特征。分析表明:东太平洋赤道地区等海域涌浪速度最大且涌浪由南向北传播明显;太平洋波边界层高度基本呈现出东高西低的分布形势;波致风机制主要发生在赤道热带海域,北半球夏季波致风机制偏强,冬季偏弱,南半球反之;北半球北部海域夏季更易发生波致风机制,赤道附近海域相反;南海为风浪与涌浪组成的混合浪,对其波候等相关研究有必要分开进行讨论。 相似文献
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深水Stokes波列的不稳定调制演化与实际海面的瞬变性、波浪破碎、畸形波等海洋现象密切相关,且波列在长期演化的过程中,演化特性会随着时间尺度的增加而改变,前人的研究多是针对其空间分布特性,对于波列内部能量的分布和变化趋势尚不清楚,因此引入熵的概念用于描述调制Stokes波列长期演化过程中任意时刻波浪场中不同频率波浪能量分布的均匀性。通过高阶谱方法数值模型,模拟了不同初始波陡条件下调制Stokes波列波数谱熵值的长期演化,给出不同阶段初始波陡和熵的关系,并将稳定状态熵值及谱形与典型海浪谱进行对比分析,发现调制Stokes波列长期演化的波数谱熵值和谱形均趋向实测JONSWAP谱,表明其经过长期演化发展,谱变宽变连续,波场内的能量分布趋向均匀并保持动态的平衡,同时也更加趋近于真实海浪。 相似文献
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The characteristics of swells within the East China Sea have been reported by Tao et al.(2017), while the question of where the swells come from remains unanswered. By using the wave model WAVEWATCH III and the swell tracking method proposed by Hanson(2001), the spatial sources of the swells are investigated during four typical typhoon scenarios, which usually affect the wave environment in the East China Sea, including the Recurving type,the Northward type, the Westward type(striking the East China Sea) and the Westward type(over the South China Sea). The numerical results show that parts of the swells are from the North West Pacific with a long-distance travelling. The moving paths of the swells are affected by the typhoon tracks, which result in various fetches. The Westward type(over the South China Sea) makes one peak in the evolution process. The landing process of the Westward type(striking the East China Sea) could result in swells with low energy. The swell energy depends on swell propagation distance, existence time and wind intensity of generation fetch. The consistent fetch and forceful wind intensity make swell carry more energy. 相似文献
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文章基于长乐海滩前滨剖面的实测波浪数据, 通过统计分析以及谱分析的方法, 探讨了潮汐过程中长乐海滩波浪参数及耗能过程的变化规律。结果表明, 观测期间内波浪以混合浪为主, 各测点谱型较宽, 存在多峰振荡现象。向岸传播过程中, 波能耗散的形式为窄频域向宽频域转变, 能量分布趋于分散, 高频波能减小, 低频波能反而有所上升, 波浪破碎后生成长重力波。破波带内的能量衰减与波浪传播距离具有良好的相关性, 破碎波能在破波带内大约衰减了98.3%。潮汐水位对波浪具有明显的调制作用。入射波能随潮汐水位的增加而有所增加, 且水位越高, 入射波能分布越分散。破波带内的有效波高和潮汐水位具有显著的正相关关系。潮汐过程中固定测点的波谱变化与波浪沿剖面的波谱变化具有明显的相似性。 相似文献
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台湾海峡风涌浪分离方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
受狭管效应的影响，台湾海峡波浪较大且常与涌浪混合存在。涌浪对包括船舶在内的浮式结构物有着重要的影响，而风涌浪分离是研究涌浪特性的必要前提，也一直是研究的热点和困难问题。由于数据的欠缺和观测条件的限制，在风涌浪分离方法中被普遍认可的二维谱方法常常难以使用，如何选择更为精准的一维谱方法往往会成为实际研究和应用过程中必须面对的问题。利用台湾海峡内3个具有二维谱数据的测站，通过将二维谱分离结果作为参考，针对台湾海峡风浪和涌浪的特征，探讨了风涌浪分离一维谱方法在该海域的适用性问题，研究表明风速法相较其他方法精度更好，在这一基础上提出了一种将波谱积分法与风速法相结合的一维谱方法。 相似文献
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Response of bedload transport, submarine topography, and dune internal structures to typhoon processes off Dongfang coast in the Beibu Gulf 总被引：1，自引：0，他引：1
Bedload sediment transport was estimated by the SEDTRANS96 model based on three-day hydrodynamics data obtained off the Dongfang coast in the Beibu Gulf during Typhoon Ketsana in September 2009. Bedforms on the sea floor off the Dongfang coast and internal structures of a typical dune were interpreted to evaluate storm influences on individual dunes and the dune field. Results indicated that flow forcings and related bedload transport were both strengthened significantly due to Typhoon Ketsana. The measurements and modeling results, which mainly included three different stages, presented noticeable phasic variation. The three stages were dominated by tidal current (Period Ⅰ), tidal current combined with wind-induced waves (Period Ⅱ), and swells combined with tidal current and seaward flows (Period Ⅲ). This phasic variation could be a common trait of hydrodynamics due to typhoons moving westwardly to the south of Hainan Island and Beibu Gulf in South China Sea. Results indicated that the maximum bedload transport rate for every burst in Period Ⅲ was almost 100 times larger than that in Period I and was ten times larger than that in Period II. However, the short-term increase in bedload transport induced by storms like Ketsana did not change the long-term evolution of dune morphology. Evidence was given by the internal structures of a typical dune, which revealed renewed modification under subsequent moderate conditions after storm erosion. Instead, storms may influence at different scales and regional allocation of sand dunes in some large areas because changes of the sea floor in large scales can hardly be recovered. More surveys during and after storm passage are also needed to document the level of positive contribution to forward migration. 相似文献
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海浪双峰方向分布的一种物理解释 总被引：3，自引：0，他引：3
用 １８个波高计组成的直径为 ４０ｃｍ的圆形阵列在大型风浪槽内系统地测量了风浪和涌浪方向谱。用两种分辨力较高的方向谱估计方法最大似然法（ＭＬＭ）和贝叶斯方法（ＢＤＭ）分析的结果表明：风浪高频域出现的依赖于估计方法的双峰方向分布是一种物理假象;在较成长的涌浪低频域,得到跟传播方向对称、两峰间隔大约６０°－９０°非常规则的双峰方向分布,它跟频率和涌浪的成长状态有关,而跟估计方法无关,这种现象可以用非线性波－波相互作用过弱,在不同方向之间不能有效传递能量来解释。 相似文献
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基于选定风浪方向谱的海浪模拟方法(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
简要回顾当前第三代海浪模式中的困难。为避开这些困难,作者提出一种新的海浪模拟方法,其中特定定义的风浪组成波依常风下随时间成长的方向谱计算,而涌浪组成波藉考虑涡动黏性和底摩擦加以计算。并进行了常风场和变风场下系统的数值试验。在常风速情形中,模拟结果能精确地化为建立模拟所根据的谱和风浪成长关系。计算显示出台风中心附近浪场的极端复杂的谱结构。当风速骤然降低时,模拟的波高减小与观测符合。在风向逐渐或骤然改变情形下,计算的时间响应尺度与海上观测符合,而且演化中的二维谱结构得到良好刻画。对于涌浪在无风下的传播,模拟结果合理,包括波参量及谱结构的变化。后报得到的波高、周期和海上资料符合。与第三代模式相比,文中提出的方法较易改进,需用的计算机时间显著减少。最后讨论采用一个已知谱来建立谱形式的海浪预报模型的合理性以及有关的问题。 相似文献
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本论文通过对南海北部三次台风过境期间基于浮标观测的海浪谱进行分析，发现虽然大部分成熟的台风海浪谱为单峰结构，但实际上在台风海浪的成长和衰减阶段，双峰谱占据了很大的比例。双峰谱的形成主要是由于风浪和涌浪的叠加以及不同波分量之间的非线性相互作用，我们可以通过能量密度的成长率对谱型变化进行高效的预报。此外，台风海浪的主要波向依赖于台风中心相对观测点的位置，而波向的分散情况在相距台风中心较远的区域无明显规律。本文提出了一个新的六参数波浪谱型拟合双峰谱，其拟合效果相较于前人的谱型更好。通过验证，形状参数和谱宽度之间的理论关系依然适用于单个谱峰。通过分析谱参量的变化特征，证明了谱参量不仅与台风强度和台风路径相关，还存在很强的交互相关。最后通过拟合海浪谱数据，本文得到了台风影响下海浪有效波高和有效周期之间的成长关系，这对海洋工程实际应用具有重要意义。 相似文献
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Spectral energy dissipation of random waves due to salt marsh vegetation (Spartina alterniflora) was analyzed using field data collected during a tropical storm. Wave data (significant wave heights up to 0.4 m in 0.8 m depth) were measured over a two-day period along a 28 m transect using 3 pressure transducers. The storm produced largely bimodal spectra on the wetland, consisting of low-frequency swell (7–10 s) and high-frequency (2–4.5 s) wind-sea. The energy dissipation varied across the frequency scales with the largest magnitude observed near the spectral peaks, above which the dissipation gradually decreased. The wind-sea energy dissipated largely in the leading section of the instrument array in the wetland, but the low-frequency swell propagated to the subsequent section with limited energy loss. Across a spectrum, dissipation did not linearly follow incident energy, and the degree of non-linearity varied with the dominant wave frequency. A rigid-type vegetation model was used to estimate the frequency-dependent bulk drag coefficient. For a given spectrum, this drag coefficient increased gradually up to the peak frequency and remained generally at a stable value at the higher frequencies. This spectral variation was parameterized by employing a frequency-dependent velocity attenuation parameter inside the canopy. This parameter had much less variability among incident wave conditions, compared to the variability of the bulk drag coefficient, allowing its standardization into a single, frequency-dependent curve for velocity attenuation inside a canopy. It is demonstrated that the spectral drag coefficient predicts the frequency-dependent energy dissipation with more accuracy than the integral coefficient. 相似文献