浅水环境下波浪能能流密度计算方法研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

江兴杰  杨永增  王道龙  孙盟 《海洋学报》2015,37(9):1-9

本文列举了3种波浪能能流密度计算方法,通过实测资料和数值模拟的实验,分析了3种方法在浅水环境中的适用性。分析得知,定义方法对浅水环境中的海浪特征考虑最为周全,计算结果最准确,但强烈依赖海浪谱的存在,适用面较窄;经验方法仅依赖常规海浪参数,对各种基础资料几乎都适用,但对波能能流密度的估计往往偏低,且不能明显反应出地形抬升对波能能流密度的汇聚效应;修正方法考虑了浅水的影响,通过适当的选取参数,可以给出较准确的结果,但对于大的波能能流密度值存在过高估计的问题。3种计算方法各有优劣,可以根据实际需要适当选择。  相似文献   

Experiments on exactly computing non-linear energy transfer rate in MASNUM-WAM     

江兴杰  王道龙  高大鲁  张婷婷 《中国海洋湖沼学报》2016,34(4):821-834

The Webb-Resio-Tracy (WRT) method for exact computation of the non-linear energy transfer rate was implemented in MASNUM-WAM, which is a third-generation wave model solving the discrete spectral balance equation. In this paper, we describe the transformation of the spectral space in the original WRT method. Four numerical procedures were developed in which the acceleration techniques in the original WRT method, such as geometric scaling, pre-calculating, and grid-searching, are all reorganized. A series of numerical experiments including two simulations based on real data were performed. The availability of such implementation in both serial and parallel versions of the wave model was proved, and a comparison of computation times showed that some of the developed procedures provided good efficacy. With exact computation of non-linear energy transfer, MASNUM-WAM now can be used to perform numerical experiments for research purposes, which augurs well for further developments of the model.  相似文献   

浙江海域MASNUM海浪模式在台风“达维”“海葵”及“布拉万”过程的波浪数值模拟          下载免费PDF全文

吴欢  汪一航  滕涌  江兴杰  孙宝楠  梅秋莹 《应用海洋学学报》2017,36(2):249-259

利用MASNUM海浪模式、ECMWF高分辨率风场对2012年8月份台风过程下的浙江海域的海浪状况进行了数值模拟,与近岸观测站的风、浪资料进行了对比检验和误差分析,最后针对8月份"达维""海葵"及"布拉万"3个台风过程对浙江海域的影响进行了对比分析.风速验证结果显示2个站点ECMWF风速和观测风速的偏差分别为0.18、-0.34 m/s,平均绝对误差则为2.57、1.96m/s,均方根误差为3.40、2.65 m/s,与观测风速有较好的一致性.海浪验证结果显示8月份有效波高的相关系数在0.84以上;8月份发生的"达维""海葵"及"布拉万"3个台风期间的有效波高、波周期的模拟值与观测值的均方根误差分别介于0.19~0.37 m、0.88~1.28 s,波向的平均绝对误差介于19.39°~37.65°,表明MASNUM海浪模式能够较好的再现浙江海域台风期间的海浪状况,能够较好模拟出浙江近海的最大波高.在数值模拟和实际观测的基础上,进一步的对比分析表明:"海葵"台风期间,浙江外海有效波高的最大值达7.6 m,而"达维"和"布拉万"台风期间,数值显示最大有效波高分别为4.4、5.4 m.  相似文献   

波-波间非线性能量传输的一种新计算方法     

江兴杰  华锋  袁业立 《海洋学报》2010,32(6):35-40

从最基本的Boltzmann六重积分出发,在借鉴其他作者研究经验的基础上,建立起一种新的精确计算模型。该模型不但获得了与前人相一致的结果,还能够清晰的表现出每一个参与相互作用的共振架构对能量传输的贡献大小,并且直观的反映出构成这些架构的共振波数的详细情况。该研究工作为深入研究不同海浪谱中非线性能量传输特征以及其近似计算方法改进提供了基础。  相似文献   

不规则区域海浪嵌套模式设计及其应用实例     

沈华杰  尹训强  江兴杰  孙盟  杨永增  汪一航 《台湾海峡》2013,32(3)

本研究针对第三代MASNUM海浪模式的并行设计特点,设计实现了并行化不规则嵌套计算,从而提高了海浪模式嵌套模拟的灵活性和时效性.选取浙江舟山、宁波附近海域,利用201 1年的NCEP再分析风场作为强迫,采用大、中、小网格并利用该嵌套模式进行了三重嵌套应用.其中大、中区域实验均采用规则矩形方式设置开边界,大区域的模拟结果为中区域嵌套实验提供开边界条件,同时中区域嵌套输出小区域嵌套实验在不规则开边界上的边界条件.中区域的实验结果与卫星观测资料的对比表明:嵌套实验比无嵌套实验的误差小30％左右,二者在开边界附近的有效波高差异较大,达到0.5m以上.8月份中区域的无嵌套实验所得有效波高平均为0.7m,最大值为3.6m,嵌套实验结果则分别为1.0、7.1m,后者更接近以往观测资料所显示的平均波高1.5～2.0 m和最大波高5.0 ～10.0 m的结果,表明该常规嵌套方式的可行性.小区域实验也包含嵌套和无嵌套2个实验,开边界均采用不规则形状.实验结果表明:在5～8月期间,嵌套实验的波向与无嵌套的波向差异较明显,主要表现为外海传入;在6～7月份,嵌套实验与无嵌套实验有效波高的差值达1.0m以上;嵌套实验的周期普遍大于无嵌套的模拟结果,其最大差异为8 s.上述实验结果表明,该嵌套模式可实现规则开边界区域和不规则区域的嵌套模拟,可应用于复杂近岸区域的海浪数值模拟和预报,有效提高对关注区域海浪的模拟能力.  相似文献   

MASNUM-WAM中谱增长限制的改进及检验          下载免费PDF全文

杜建廷  华锋  王道龙  江兴杰  江志辉 《海洋科学进展》2013,31(1):31-37

低风速条件下,用MASNUM-WAM模拟海浪时有效波高较实际偏低。通过数值试验发现谱的增长限制是造成该问题的主要原因,并基于量纲齐次原则对原谱增长限制进行了分析和改进。风浪的无因次有限风区成长关系对比检验表明,改进后的模式模拟海浪的能力在低风速、小风区情况下有显著提高,在高风速、大风区等极端条件下也有较大的改进。  相似文献