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风浪成长关系的分析及其对3/2指数律的支持 总被引：1，自引：1，他引：1
系统地分析比较了迄今根据观测已提出的一些风浪成长关系。通过研究发现 :这些风浪成长关系式存在较大的不协调性。然而 ,当消去无因次风区后 ,由这些关系式得到的无因次波高与无因次周期关系却与 3/ 2指数律有着非常好的协调一致性。还分析 Wen etal构造出的代表平均状况的风浪成长关系。发现由这一风浪成长关系得到的无因次波高与无因次周期关系是与平均状况的 3/ 2指数律完全一致的。上述风浪成长关系构成对 3/ 2指数律的观测支持 ,从而说明了 3/ 2指数律的普遍性。并提出这些风浪成长关系间不协调性的一个可能解释 相似文献
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风浪宏观特征量是描述风浪场特征的重要物理量。作者基于风浪有停留在混乱运动状态的趋势的性质对风浪场特征量间的关系进行了研究。主频波频率附近的波动自风摄取能量,风浪吸收的能量通过非线性相互作用在谱中重新分配。谱中能量的重新分配产生多尺度波动,这导致风浪波面的混乱运动(风浪处于混乱运动状态)。在稳定状态,风浪运动最为混乱。当风浪状态偏离最混乱运动状态,谱中非线性相互作用引起的能量重新分配将使风浪回到该状态。基于线性海浪理论导出风浪场特征量间的关系。导出的关系与观测结果进行了对比,发现理论结果与观测结果很好地符合。风浪场宏观特征量间存在固有关系。尽管目前风浪场特征量关系的观测结果存在差异,但本文中证明,所导出的理论关系与实验结果很好地符合。 相似文献
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本研究使用成熟的SWAN模型对厦门湾的波浪场进行了1a的数值模拟,通过与同期的珍珠湾波浪观测数据进行对比验证了模型的可靠性.根据模型的计算结果,分析了厦门湾年平均和夏、冬两季平均波高和波向的分布特征,厦门湾的风浪和涌浪组成,珍珠湾波浪观测海域主要的波浪能量生成和能量耗散过程.结果表明,厦门湾年平均有效波高较小,且有较明显的季节变化特征,夏季厦门湾平均有效波高较小,且湾内波向多为偏南向;冬季厦门湾平均有效波高相对较大,厦门岛北侧和东侧海域波向均为NE向.厦门湾湾内以风浪为主,涌浪较小,风浪、涌浪比较大,均在3以上;从湾外向湾内,风浪、涌浪比逐渐增加,至厦门湾南岸和泉州石井镇附近海域,风浪、涌浪比增加到5~6;在厦门湾东部和北部海域,风浪、涌浪比均在10以上.珍珠湾海域波浪最主要的能量耗散过程是由底摩擦引起的能量耗散,虽然冬季风速较大,但夏季风能输入的能量和白帽破碎耗散的能量均大于冬季;因冬季波浪相对较大,夏季底摩擦耗散的能量要小于冬季. 相似文献
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风浪对海-气界面动量通量估计的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用实验室和有代表性的外海观测数据综合分析表明,海面粗糙度对波龄的依赖性与是否将实验室和外海数据一起考虑有关,而风应力拖曳系数与此无关,且随波龄增大而减小.利用Toba-3/2指数律和风浪成长关系的分析表明,风应力拖曳系数为常数或随波龄的增大而增大,与上述结果定性上相矛盾,说明风浪对风应力拖曳系数影响问题需要进一步研究. 相似文献
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研究大型风浪水槽的风浪统计特征，采用多通道测波系统，同步采集沿水槽的１２个测点在不同风速下的风浪数据，从观测事实上分析风浪波面分布和有关要素特征，并建立水槽风浪统计要素与风速，风区长度之间的关系 相似文献
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自然海况下波浪特性的初步研究 总被引：2，自引：0，他引：2
赵栋梁 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2002,32(6):853-858
通过分析大量的外海浮标观测资料 ,发现波龄和无因次波高之间存在非常好的相关性 ,自然海况下的波浪场满足 3/ 5指数律 ,其波龄可达到几十 ,远远超过风浪波龄的上限 1 .4,说明波浪组成波之间波 -波共振非线性相互作用是波浪内部结构的主要调节机制 ,使波高和周期之间具有很好的相关性。 相似文献
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随着我国沿海地区海洋经济的快速发展,相关海域的风浪规律的研究越来越受到人们的重视。依据Toba的风浪3/2指数律和非线性频散关系推导得到一个新的波陡波龄关系式,简化获得适用于深水情况下的波陡波龄关系式;基于考虑非线性频散效应的波龄波陡深水关系式,并结合有效波能量平衡方程,进一步推导出包含非线性频散效应的深水海域风浪公式。利用新的深水风浪公式,并结合Mitsuyasu开阔海域风区、风速经验公式,研究了江苏沿海海域的风浪规律,且与NCEP再分析风浪数据以及其他公式结果进行对比分析。分析结果表明所获得的新深水风浪公式适用范围更广,且在只考虑风速这个单一参数条件下计算得到的江苏外海波浪要素与NCEP再分析风浪数据吻合程度最好,且更接近其他学者的研究成果。计算过程可避免开阔海域风区长度推算的不确定性和人为因素所产生的误差,可为我国风浪成长规律的理论研究和海洋工程深海风浪要素推算提供参考。 相似文献
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郭佩芳 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1993,(2)
本文以风浪频谱和其相关函数的关系为基础,应用积分中值定理,给出了风浪相关函数的理论模型。进而以文氏等人的理论风浪频谱为原型,通过数值积分和待定系数法,给出了以风浪频谱的零阶矩m_0、峰频率ω_0和峰度因子P为参数的深水风浪相关函数式。最后把该式与数值计算值、实测值作了对比,证明本文所提出的深水风浪相关函数式较好地反映了各种不同成长状态的实际的相关函数。 相似文献
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Similarities of Some Wind Input and Dissipation Source Terms 总被引：1，自引：0，他引：1
Wind input parameterizations proposed by Jeffreys, Sverdrup and Munk, and Plant are analyzed. It is round by analogy that the similarity of integrals of the three wind input parameterizations exists. Wave breaking dissipation parmneterizations proposed by Tsikunov, Hasselmann, and Phillips are also analyzed. Likewise it is found by analogy that the similarity of integrals of the three dissipation parameterizations exists. The similarities of wind input and dissipation are applied to the investigation of the fetch-limited growth of wind waves, together with the 3/2 power law presented by Toba. Some semi-empirical formulas concerning the growth of wave height and period with fetch are presented. The results from the formulas are in good agreement with previous field observations. 相似文献
12.
Analytically Derived Wind Wave Growth Relations 总被引：3，自引：1，他引：3
By the use of the 3/2 power law presented by Toba combined with the significant wave energy balance equation for wind wave, wind wave growth at a limited fetch is analytically investigated. The new wind wave growth relations (WWGRs) are analytically derived with shehering coefficient and wind drag coefficient as parameters. The geometrical average of observational values of shehering coefficient and the arithmetic average of observational values of wind drag coefficient are applied to detennine the new WWGRs. Comparisons with existing empirical WWGRs are made. 相似文献
13.
Koji Ueno 《Journal of Oceanography》1998,54(6):641-649
A state of wind waves at a fetch is assumed to be transformed into another state of wind waves at a different fetch by the
renormalization group transformation. The scaling laws for the covariance of water surface displacement and for the one-dimensional
and two-dimensional spectrum and the power law for the growth relation are derived from the fact that the renormalization
group transformation constitutes a semigroup. The scaling relation or the relation among the exponents of the power law is
also derived, using the two assumptions that the renormalization group transformation is applicable to fetch-limited wind
waves and that the saturated range exists, which implies that the directional distribution function of energy in the wave
number region much larger than the peak wave number does not depend on wave number. 相似文献
14.
Wilson方法和井岛方法均是移动风区上著名的波浪推算方法,被广泛应用于台风波浪的推算和预报上。本文通过分析指出:使用上述方法以海洋工程界所推行的风浪预报公式作台风浪推算时,所得特征波波陡将与台风浪实测波陡分布定性不符,并指出产生这种缺陷的原因。 相似文献
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Naoto Ebuchi 《Journal of Oceanography》1999,55(5):575-584
By using wind vector fields observed by the NASA Scatterometer (NSCAT) and significant wave heights observed by the TOPEX/POSEIDON and European Remote Sensing Satellite-2 (ERS-2) altimeters, one-dimensional fetch growth of wind waves has been investigated under conditions of strong wind and high waves caused by the East Asian winter monsoon in the Sea of Japan. The evolution of fetch-limited wind waves can be observed by the altimeters along their ground tracks. The fetch is estimated by using vector wind fields observed by NSCAT. The derived growth characteristics of wind waves are compared with empirical relationships between the non-dimensional fetch and significant wave height proposed by previous studies. Good agreement is discernible with Toba's fetch graph formula normalized by the friction velocity, while Wilson's well-known formula normalized by the wind speed at a height of 10 m tends to underestimate the wave height under such severe conditions of high wind and very long fetch. This discrepancy is explained by the wind-speed dependence of the drag coefficient. A simple correction to Wilson's formula for the high wind conditions is proposed and compared with the observed data. 相似文献
16.
从定常波的风浪波高随风距成长的预报公式出发 ,在一定条件下 ,导出各波向上风浪波高分量与该波向上的风距之间的关系 ,以便在不规则风区上推算风浪波高和平均波向 ;同时 ,对风区宽度作了定量化的分析。 相似文献
17.
Wind and waves are major forces affecting the geomorphology and biota in coastal areas. We present a generally applicable method for measuring and calculating fetch length, fetch direction and wave exposure. Fetch length and direction, measured by geographic information system-based methods, are used along with wind direction and wind speed data to estimate wave height and period by applying forecasting curves. The apparent power of waves approaching the shore, used as a proxy for wave exposure, is then calculated by a linear wave model. We demonstrate our method by calculating fetch lengths and wave exposure indices for five areas with varying exposure levels and types of meteorological conditions in the Finnish Archipelago Sea, situated in the northern Baltic Sea. This method is a rapid and accurate means of estimating exposure, and is especially applicable in areas with geomorphologically varying and complicated shorelines. We expect that our method will be useful in several fields, such as basic biogeographical and biodiversity research, as well as coastal land-use planning and management. 相似文献
18.
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