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一、引言风和大气压力,是引起低频率水位变化的主要因素。如果用线性系统描述它们之间的关系,在天气频率范围内,由于风和大气压力,将能量传递给海洋而引起低频率水位变化。因此,可以得到作为系统输出的水位谱。一些研究工作证实,利用所建立的水动力学模型计算的水位谱与利用实测水位计算的水位谱基本吻合。 相似文献
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一、引言我国海域辽阔,漫长的海岸线长达一万八千多公里.在这辽阔的海洋中,存在着各种各样的波动,蕴藏着丰富的能量资源,而这种能源取之不尽,用之不竭.象高频波动的海浪,潮频的潮位和潮流,它们的能量有的已经被利用,有的正在被利用.而在海洋中还存在一系列其它波动,如低频水位的波动,它仍含有自己的能量,这也有待于我们去研究.本文用能量谱分析的方法给出该海区低频水位能量的分布并分析能量的来源.因为"谱"系指能量相对于各组成波的频率的分布,水位具有的能量是由各组成波动贡献而得.所以谱是于整个频率范围内实行积分的结果,是水位变化总能量的量度.而 相似文献
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应用奇异谱(SSA)分析方法,预测了华南海平面的变化.应用海门站31a的最高潮水位资料,求作了P-Ⅲ型和Gumbel型极值水位频率曲线,比较分析了海平面上升对极值水位推算的影响,表明由于海平面上升,导致多年一遇高水位增高. 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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大亚湾冬季水位的亚潮变化及其与南海的耦合 总被引：1，自引：0，他引：1
本文应用常规时间序列谱分析方法和频域的多输入线性模型研究了冬季广东省大亚湾内水位的亚潮变化及其与大亚湾本地和外海远处各种强迫作用因素间的关系。结果表明：冬季在亚湾亚潮水位的能量主要集中在６．４ｄ和３．６ｄ频带,而在１０．７ｄ频带还有一较弱谱峰,同期广东沿海风的低频能量也主要集中于２－７ｄ频段。造成冬季亚潮水位变化的原因包含了大亚湾本地气象条件的影响,但主要是远地因素作用于大亚湾的结果。外海影响一方 相似文献
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本文分析了与黑潮邻近的沿岸月平均水位变化,发现水位变化和黑潮变动有着密切关系,黑潮大弯曲时,水位变化出现高值。另外还用谱分折方法讨论了月平均水位变化。 相似文献
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基于锚碇观测资料，本文分析了南海西北部陆坡区上层海洋对台风“杜苏芮”的动力学和热力学响应特征。在动力学响应方面，台风“杜苏芮”期间上层流速显著增强，混合层纬向流速可达1.20 m/s；“杜苏芮”经过后上层海水运动以近惯性振荡为主(流向顺时针旋转周期在36～40 h之间)。近惯性能量在垂向分布上存在两个高值中心，分别位于混合层和温跃层深度上。近惯性能量耗散过程的e折时间尺度约为3.7 d，我们认为能量的向下传播在局地近惯性能量衰减过程中起主要作用。对能量谱的分析表明，“杜苏芮”作用期间近惯性频率能量相对于其作用前增大了约29.4倍，而全日和半日频率(K1和M2)能量有所减弱。此外，能量谱显示近惯性频率存在明显的“蓝移”现象，即对于纬向和经向流速分量在400 m以浅平均的近惯性振荡频率分别为1.167 f0和1.170 f0(f0为局地惯性频率)。蓝移与近惯性内波的向下传播及正的相对涡度的输入有关。在热力学响应方面，上层海洋在台风的搅拌作用下，40～250 m深度均出现较小增温，最大增温幅度接近1°C；此外70 m以浅盐度的降低可能与台风过境时的降水相关，而Ekman抽吸引起的上升流则可能对70～100 m深度盐度的升高具有重要作用。 相似文献
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珠江磨刀门河口亚潮频率水位的控制论研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文应用现代控制论研究河口非潮汐海平面变化及其与影响要素的关系。两年连续的水位及水文气象要素资料表明,在0.01—0.50cpd的频带上水位有相当高能的波动,这些波动的能量主要直接或间接来自风应力、河流径流以及河口外的海平面波动。本文应用1982年时间序列辨识了五个二阶的MISO CAR模型,系统输出是河口亚潮频率海平面;系统输入是河流人注流量、风应力和气压。模型检验后对1983年亚潮频率海平面进行一步和多步后报,符合良好。系统仿真定量地估计了各控制因素对水位的相对重要性。频域和时域分析都表明河口水位系统具有振荡特性。 相似文献
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利用大型水槽设计了在由深水到近岸不同坡度处海浪在变浅作用下诱导产生的长周期重力波的实验。正态随机海浪在深水生成并沿斜坡向浅水传播,记录了不同水深处波面高度随时间的变化过程并进行统计分析和谱分析。实验数据分析结果表明,长周期重力波的能量随着水深的变浅而增高,其谱锋频率位于0.2~0.3fp附近,这里fp是深水正态海浪过程的谱峰频率。长周期重力波的能量与入射波的能量比与波面高度分布的偏度密切相关。进一步分析了两种波动的能量谱峰值比和波面高度分布偏度的相关关系,获得了经验关系,为预测近岸浅水长周期重力波提供了科学依据。 相似文献
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采用流体体积(VOF)方法捕捉自由表面,结合有限差分方法求解N-S(Navier-Stokes)方程、k-ε模型封闭,建立数值模型,并使用该模型模拟非平底地形条件下畸形波的生成。采用小波分析方法计算模拟结果的时频能量谱,基于计算结果分析非平底地形对畸形波能量集中程度和高频能量的影响。主要结论为:坡度小于1∶10的斜坡地形和无量纲水深变化小于0.333的曲线地形对畸形波时频能量谱的影响不显著;坡度大于1∶10的斜坡地形和无量纲水深变化大于0.333的曲线地形会显著影响畸形波的时频能量谱,随着坡度和无量纲水深变化的增加,时频能量谱中畸形波发生时刻附近,能量向高频方向移动,使得能量在高频端的分布范围增大,时频谱密度峰值减小;斜坡和曲线地形的特征变化对于畸形波能量集中度参数的影响不显著。 相似文献
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南海北部沿岸冬季水位亚潮波动特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
用时间序列分析方法研究了南海北部水位亚潮波动的基本特征。结果表明南海北部冬季水位亚潮波动能量以福建南部沿岸最强,广东沿岸仅为台湾海峡南部的一半左右,但二者具有相似的谱特征。各站的功率谱峰均出现在3.2,6.4,3.6和2.3d频带。其中3.2和6.4d波动能量最强。此外,在珠江口附近还有10.7d的较弱谱峰。与东海沿岸冬季情况类似,南海北部沿岸水位波动有很高的空间相关性,说明冬季我国东南沿海的亚潮波动受某一共同机制的控制。分析还表明水位波动一致地从东北向西南传播,但在不同岸段传播特征有相当差异。 相似文献
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用时间间隔为1小时的12次CTD观测短记录分析了东海浅水区温、盐、密度脉动的垂向特性.平均温、盐、密度剖面可以分成明显的3层:跃层及其上、下层.温、盐、密脉动基本上由内波引起,但在跃层上、下界也存在一定的入侵卷挟.跃层中心的深度起伏大于6.35米,厚度变化在3.5-8米之间.它们随时间的变化是间歇性的,不规则的.用最大熵谱估计方法估计得温度脉动的垂向波数谱,表明能量主要集中在低波数段(<0.13周/米),其间有两突出的谱峰,估计谱线斜率低于-3次方.在中(0.13-0.64周/米)、高(>0.64周/米)波数段谱线分别有-3与-5次方波数依从关系.可能低波数段是内波运动;中波数段是细结构过程或内波与细结构的联合作用;而高波数段的细结构则很弱. 相似文献
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冬季黄、东海中国沿岸水位的低频波动 总被引：4，自引：1，他引：4
本文选用黄、东海中国沿岸9个水位站的水位、气压、风速资料分析冬季水位变化的基本特征,结果表明黄海及东海北部沿岸水位的变化主要与NNW-SSE向的风有关,该方向大体同黄海海槽的伸展方向一致;东海南部沿岸水位的低频变化同E-W向风有关,这一方向同该海域的岸线约有60°的交角。水位低频波动的主要周期是2,3和5天左右,东海还有6—7天的波动。水位变化的振幅为北部大、南部小,西海岸大、东海岸及岛链地区小。水位波动自北向南传播,其波速在黄海北部沿岸约为18—20km/h,东海北部沿岸逐渐增至30—40km/h。东海南部的低频波速几乎是频率的线性函数。水位对风的响应时间尺度约13—28小时,自北向南逐步增加。中国沿岸还存在周期约为2,3和5天的自由波动向南传播,其波速约为30—60km/h。 相似文献
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《海洋技术学报》2014,(5)
文中对永暑礁海域1988—2011年逐时潮位、风速、气压等观测资料进行统计分析,讨论该海区的潮汐特征。结果表明,南沙海区全日分潮大于半日潮,属不规则日潮,9月平均海平面最高,1月最低,该海区年平均海平面具有上升趋势,上升率为0.16 cm/a,月平均海平面与气压具有显著相关性,月平均潮差与风速具有显著相关性,平均海平面具有1 a的季节变化周期。采用M-K检验法分析该海域年平均海平面的突变特征,突变点为2001年和2008年。功率谱方法得出月平均海平面变化的显著周期为1 a,表明海平面的季节变化是该海域潮汐的主要特征。此外,利用潮位频率分布得到海区设计高水位为75 cm,设计低水位为-85 cm,同时第一型极值分布曲线较好地拟合了南沙海区年最高水位的分布,50 a一遇高水位为120 cm,低水位为-152 cm,给海洋工程设计提供了可参考的设计参数。 相似文献
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非线性波-波相互作用的特征 总被引：2，自引：0，他引：2
在海浪研究中,非线性能量传输Snl的概念虽早在60年代提出,但其重要性直至JONSWAP研究成果发表以后才得到证实.某些特征谱的非线性能量传输的数值计算结果,定性地描述了非线性能量传输Snl的主要特征:(1)由给定谱可得到非线性能量传输Snl的理论值.(2)非线性能量传输Snl有三个耳,两侧为正耳,中间为负耳;对充分成长的PM谱,低频正耳位于峰频率,对成长的JONSWAP谱,低频正耳位于峰频率左侧.(3)高频正耳较其它二个耳有较宽的方向分布.(4)低频正耳集中在窄的频带内,有比较窄的方向分布. 相似文献
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在海浪研究中,非线性能量传输Snl的概念虽早在60年代提出,但其重要性直至JONSWAP研究成果发表以后才得到证实.某些特征谱的非线性能量传输的数值计算结果,定性地描述了非线性能量传输Snl的主要特征:(1)由给定谱可得到非线性能量传输Snl的理论值.(2)非线性能量传输Snl有三个耳,两侧为正耳,中间为负耳;对充分成长的PM谱,低频正耳位于峰频率,对成长的JONSWAP谱,低频正耳位于峰频率左侧.(3)高频正耳较其它二个耳有较宽的方向分布.(4)低频正耳集中在窄的频带内,有比较窄的方向分布.(5)相互作用发生在波数空间的一个比较短的范围内,最强的能量传输速率相 相似文献
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根据2011—2012年在平潭东部海坛湾海域"浪龙"(AWAC)的实测波浪数据,统计分析得到该海域的波浪特征。海坛湾海域全年的波向主要集中在NE-E-SE向,常浪向为ENE向,频率为67.56%。强浪向为E向,H_(1/10)波高最大值为5.73 m。全年波高以3级浪为主,年出现频率为41.97%。H_(1/1 0)波高主要集中在0.40～2.20 m之间,所占频率为68.70%,周期主要集中在2.0～7.0 s,所占频率为98.20%。利用实测资料通过能量谱积分计算分析该海域的波浪能情况,波浪能的大小以波功率密度(P_w)表示。P_w具有明显的季节性变化特征,秋冬强,春夏弱,秋冬季P_w平均值可达8.50～10.00 kW/m。P_w年平均值在5.50 kW/m左右,表明该海域为波浪能较丰富区。将实测波浪数据应用于波浪能经验公式计算式时,不同波要素组合下的P_w近似公式其比例系数(α)不同,计算结果表明,H_s-T_(1/10)和H_s-T_z波要素组合计算P_w为优选,其对应的α值分别为0.34和0.45。 相似文献
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山东半岛沿岸的大振幅假潮 总被引：6，自引：0，他引：6
根据山东半岛沿岸１２个验潮站的水位资料曲线,摘取了各站的假潮参数,并对该区域沿岸大振幅假潮变化做了统计分析,给出了假潮的基本特征－发生频率,月出现率,振动周期,延时和峰值出现的时刻,分析了假潮周期的谱型,最后还讨论了大振幅假潮形成的初步原因。 相似文献
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近惯性内波广泛存在于全球海洋,是维持深层海洋跨等密度面湍流混合及海洋层结的重要能量来源。基于黑潮-亲潮混合区的多年深海潜标数据,分析了:(1)该海域近惯性内波及其能量的季节变化特征与影响因素,(2)上层和深层近惯性运动的频率、波数谱及垂向分布等特征。结果表明,该海域存在丰富的近惯性动能,无论海洋上层还是深层均呈现显著的冬季强、夏季弱的季节变化特征,冬季(12～2月)上层的近惯性能量可占全年能量的41%,深层近惯性信号同样显著,同潮汐信号相当。平板模型分析表明,该区域近惯性动能的季节循环特征主要受风场的季节变化所主导,同时受到黑潮延伸体流轴的摆动调制。 相似文献