Stokes漂流近似公式对海洋表层流场估算的影响     

柏川棋  宋金宝  陈辉 《海洋与湖沼》2019,50(1):12-23

本文采用波浪订正的Ekman模型,研究分析了三种Stokes漂流近似公式(单波公式、e指数公式、Phillips谱近似公式)对海洋表层流场估算的影响。海表总流场由海表面高度(SSH)数据计算的地转流和海浪模式WAVEWATCH Ⅲ输出结果计算的非地转流组成,并采用拉格朗日浮标观测数据对计算结果进行了验证。研究表明,随着Stokes漂流近似公式精度的提高,其计算的拉格朗日流速更接近于谱积分公式的计算结果,更贴近拉格朗日浮标观测数据。与谱积分公式计算的海表拉格朗日流速相比,单波公式的平均相对偏差为0.0834,e指数公式的平均相对偏差为0.0392,Phillips谱近似公式的平均相对偏差为0.0101,说明Phillips谱近似公式在不同风速下均能对谱积分公式有良好的近似效果。在低风速条件下,由Stokes漂流近似公式精度引起的海洋表层流场估算误差可以忽略不计,但随着风速增加,由近似公式精度引起的偏差逐渐变大,此时应该选择Phillips谱近似公式计算Stokes漂流,来减小误差。  相似文献   

微扰Kepler系统轨道微分方程的近似Lie对称性与近似不变量          下载免费PDF全文

楼智美 《海洋学报》2010,32(10):6764-6769

把极角θ视为独立变量,得到Kepler系统的轨道微分方程. 首先讨论Kepler系统轨道微分方程的Lie对称性和不变量,微扰Kepler系统轨道微分方程的精确Lie对称性和精确不变量,其次讨论微扰Kepler系统轨道微分方程的近似Lie对称性和近似不变量,并得到了微扰Kepler系统的9个一阶近似Lie对称性和6个一阶近似不变量,其中1个实为精确不变量,而其余5个分别等于微扰系数ε乘以Kepler系统相应的5个不变量.  相似文献   

基于分区间泛化Kriging近似模型的船舶局部结构形状优化     

张干锋  王德禹 《海洋工程》2018,36(6):46-57

为提高Kriging近似模型在船舶结构性能多维度响应预测方面的适用性,对常规Kriging近似模型进行分区间泛化改进:一是对设计样本点的各个维度(分量)进行划区,并在每一个分区间内采用最优拉丁超立方(OLhd)取样;二是引入比例系数w1组合高斯与指数型相关函数提高模型对数据的泛化能力,从而在每个划分的区间内建立泛化的Kriging近似模型。通过SCH测试函数,验证了构造的分区间泛化Kriging模型有效性。结合参数化建模和改进Kriging近似模型对某过渡肘板和舱口角隅边界进行形状优化,优化第一阶段由改进的近似模型通过多岛遗传算法得到全局初步的最优解,第二阶段在初步解的基础上缩小优化变量范围,由少量的FEM计算即可在小范围内搜寻到精确的最优设计变量。结果表明:分区间泛化Kriging近似模型在预测多维度响应时较常规Kriging模型预测精度更高;分阶段的形状优化流程在保证极小误差和缩小计算成本的情况下能够得到理想的应力分布和重量优化结果,有助于船舶结构的轻量化研究。  相似文献   

地转动量近似条件下的海-气边界层动力学特性   总被引：1，自引：0，他引：1  

王春在  秦曾灏 《海洋学报》1987,9(6):698-708

本文把海洋和大气边界层分为三层,利用地转动量近似的方法,考虑了大气的斜压性、层结和非线性效应,解析地给出了无限深海洋和大气边界层速度的垂直分布,并得出了在非线性情况下大气和海洋埃克曼抽吸速度,分析了它们与经典埃克曼解的差异性,揭示了海洋和大气相互作用的性质.同时,也得到了海面风和海面风应力的诊断关系.  相似文献   

Born近似解与Mie散射解的分析比较     

马丽珍  李新虎  史鹏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2009,39(6)

在遥感研究中,微分散射截面是1个重要的参数.针对相对折射率趋近于1的均匀球形粒子,在Born近似条件下求解出粒子的散射振幅函数和微分散射截面,通过与Mie散射理论结果的比较,对Born近似的适用范围进行了讨论,提出相对折射率处于[1.01,1.09]之间的散射粒子近似解适用的范围.  相似文献   

有限深水斯托克斯波的一种近似解析解     

宋曙光  沈正 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1994,(3)

给出有限深水斯托克斯波的一种新的近似解法，得到了与经典三阶斯托克斯波不同弥散关系。并与Ｓｋｅｊｅｌｂｒｅｉａ和Ｔａｄｊｂａｋｈｓｈｄ＆Ｋｅｌｌｅｒ的经典斯托克斯波的结果进行比较，发现在Ｋｄ较小处，差别比较明显。指出，它对精确确定斯托克斯波解，特别是确定高阶斯托克斯波的表达形式有重要的应用价值。  相似文献   

弱地形上内潮生成问题——1.数学物理框架及解析解     

戴德君  乔方利  袁业立 《海洋科学进展》2007,25(2):123-130

基于二维线性理论,得到了有限深海洋中弱地形上内潮生成问题的解析解。与前人的结果相比,研究中没有采用静力近似。结果表明,静力近似的采用与否对内潮能通量有明显影响。对于高斯地形,没有采用静力近似的情况下得到的能通量总是比采用静力近似得到的能通量小。特别是当Brunt-Vaisala频率与局地潮频率相近时,采用静力近似得到的结果明显高估了内潮能通量。当Brunt-Vaisala频率远大于局地潮频率时,静力近似的采用与否对内潮能通量的估算影响很小。  相似文献   

非线性大气Ekman层三维动力学特征     

傅刚 《海洋湖沼通报》1994,(2):141-148

本文采用Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ近似，利用地转动量近似（ＧＭＡ）方法，研究了大气Ｅｋｍａｎ层的三维非线性动力学特征，得到了Ｅｋｍａｎ层中三维风速分布的解析解，着重讨论了热成风对Ｅｋｍａｎ层水平风速分布的影响，对传统的求垂直速度的方法进行了改进。  相似文献   

大洋环流模式中Boussinesq近似与静压近似问题的讨论     

陈显尧  乔方利  王秀红  赵伟  袁业立 《海洋科学进展》2004,22(1):91-96

改进环流模式中的Boussinesq近似与静压近似是当前海洋环流模式的主要研究方向之一。虽然目前已提出一些在模式中包含非Boussinesq效应和静压效应的方法,但是仍有很多关键问题亟待解决。系统地回顾了改进这2个基本近似的理论分析和数值模式的研究进展,介绍了不同方法的理论基础及其数值分析结果,并分析了这些方法中所存在的缺陷和问题,指出了开展进一步研究需要首先分析的几个关键问题。  相似文献   

基于改进近似模型的水下鱼雷打靶快速预报方法          下载免费PDF全文

祝明思  张霄  王红雨  张烨 《数字海洋与水下攻防》2023,6(3):325-331

鱼雷打靶试验对评价武器系统对目标的打击性能具有重要意义。水动力参数是模拟鱼雷水下运动轨迹、预报鱼雷打靶落点的关键参数。随着现代 CFD 技术的发展,采用数值方法获取水动力参数,提高了轨迹预报精度,但计算效率不高,不利于多工况下鱼雷打靶预报。首先,基于刚体动量和动量矩定理建立了鱼雷的水下运动方程组,运用 4 阶龙格–库塔(Runge-Kuta)法对运动方程组进行数值求解,对鱼雷水下轨迹进行模拟,从而获取鱼雷打靶性能。其次,提出了基于遗传算法的近似模型(GA-BP)和自适应遗传算法优化的近似模型(AGA-BP)模拟鱼雷水下打靶落点,对鱼雷打靶性能进行快速预报。通过仿真和数据对比,结果表明：AGA-BP 预测模型相对于 BP 预测模型更稳定、GA-BP 预测模型收敛速度更快,实现对鱼雷水下打靶快速预报。  相似文献