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文档简介

风浪随风区的成长 几种典型的海浪谱 或 Neumann谱 1952 Neumann假定 外观具有周期的个别波为波谱中周期介于至的各组成波叠加的结果 Neumann谱 1952 Pierson Moscowitz P M 谱 1964 从北大西洋的460组风浪观测资料中挑选出54组属于充分成长情形的数据 依风速分成5组并将各组谱进行平均 发现它们有良好的相似性 采用Kitaigorodskii的相似定律对5个平均的谱进行因次分析 JONSWAP谱 1973 观测方法为5种 小浮子式 水下压力式 电阻式测波杆 波浪 骑士浮标 纵摇 横摇浮标 各种仪器测得的数据很一致 共得到2500个谱 JONSWAP谱 1973 JONSWAP谱相对于风区的成长 文氏谱 1994 无因次化 文氏谱 1994 风浪方向谱 SWOP StereoWaveObservationProject 方向谱 简单余弦形式 Longuet Higgins形式 Donelan形式 海浪方向谱的观测方法 仪器阵列 测量浪场中同一物理量在不同位置处的时间序列 如采用垂线测波仪 ADCP等 单点测量 测量浪场中某一点处不同物理量的时间序列 如波面起伏与波面斜率的两个分量 水下某深度处的压强和流速的两个分量 遥感方法 在某一固定时刻对海面浪场的空间分布进行光学或微波成像 然后对图象进行Fourier分析得到海浪方向谱 其中还涉及到反演方法 如海面光学立体摄影 SAR影像等 1 3海浪要素及统计分布 短期分布 海浪要素及特征波要素 通常需要对波面记录进行预处理 上 下 跨零点法 峰 谷法 由波面记录读取的波高和周期均为随机量 海浪要素及特征波要素 1 部分大波平均波 概率密度分布函数 百分之一大波 十分之一大波 三分之一大波 平均波 有效波 significantwave 海浪要素及特征波要素 2 累积率波 3 最大波与方均根波高 最大波为波列中波高最大的波 由实测波面资料进行海浪波要素统计的具体步骤 对资料进行平稳性检验 去掉趋势项 找出均线 确定上跨零点 建立波高序列及相应的周期序列 将波高序列按从大到小的方式重新排序得到新的波高序列 将周期与其相应的波高一一对应得到新的周期序列 由实测波面资料进行海浪波要素统计的具体步骤 波面的分布 正态分布 实际上波面的分布为非正态的 在高海况下尤为显著 非线性海浪模型 Longuet Higgins 1963 由随机量的特征函数可以导出其概率分布函数为约化的Gram Charlier级数 波高的分布 假定波动能量集中于谱重心频率附近 Longuet Higgins 1975 波高的分布 定义如下随机量 其中 Jaccobi行列式 波高的分布 相对于和积分 相对于积分 取 注意到 则 Rayleigh分布 各种特征波
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