海洋要素计算与预报(海浪8)课件

§3近岸波的计算——折绕射

缓坡方程的建立（Berkhoff,1972）

缓坡方程的适用条件：线性理论框架内的控制方程及边界条件为：§3近岸波的计算——折绕射缓坡方程的建立（Berkho1缓坡方程的建立对于波面为：

若水深均匀，则势函数为：取波动势函数的试解为：其中

缓坡方程的建立对于波面为：若水深均匀，则势函数为：取波2引入函数

缓坡方程的建立控制方程及边界条件为：引入函数缓坡方程的建立控制方程及边界条件为：3缓坡方程的建立计算

Leibnitz定理

缓坡方程的建立计算Leibnitz定理4缓坡方程的建立考虑到：

----------缓坡方程

水深为常值

-------Helmholtz方程

缓坡方程的建立考虑到：----------缓坡方程水深5缓坡方程的抛物近似令

------------绕射方程-------------能量方程-------------折射方程缓坡方程的抛物近似令------------绕射方程6缓坡方程的抛物近似-----------求波数

-----------求波向

---求波高

折射方程方向用中差，方向用前差。能量方程方向用中差，方向用前差。绕射方程方向用中差，方向用后差。缓坡方程的抛物近似-----------求波数----7缓坡方程的改进

注意到能量方程源自于虚部。

波浪在近岸会由于浅水破碎和底摩擦而损耗能量。可以将缓坡方程加以改进，从而反映能量耗散的作用。改进的缓坡方程的一般形式为：能量耗散率

目前尚无普遍接受的破波耗散和底摩擦的函数形式。

缓坡方程的改进注意到能量方程源自于虚部。波浪在近岸会由于8第四章长期海浪观测资料的统计分析§１海浪观测的基本要求

海浪观测资料的类型:

船舶报沿岸海洋台站浮标站卫星遥感用于各种特定目的临时观测资料的代表性:

测量位置、测量方法和观测期间资料的测得率。

资料的可靠性：

精度、深度订正、分析方法、其他资料的同步观测。第四章长期海浪观测资料的统计分析§１海浪观测的基本9中国沿岸海洋站分布中国沿岸海洋站分布10中国海浪浮标分布中国海浪浮标分布11美国NDBC浮标分布美国NDBC浮标分布12微波在海面反射的示意图微波在海面反射的示意图13高度计观测海浪的原理高度计观测海浪的原理14SAR测量海浪的原理SAR测量海浪的原理15§2定点站海浪观测资料的统计分析风速修正：

对于海浪一般取10分钟内的平均风速。

海浪玫瑰图：

波向是指来向。通常分成16个方位。波高的统计分析。海浪依波高大小分为10个波级。频率统计。海浪波高、周期散射图

波高持续时间图

§2定点站海浪观测资料的统计分析风速修正：对于海浪一16设波高年最大值的概率密度分布函数为。§3海浪要素的极值分布重现期的定义：

---------------不及累积概率

----------------超值累积概率

记

----------重现期

-------T年一遇波高

------------设计频率

皮尔逊III型曲线、Gumbel分布、Weibull分布。

通常总是先验地假定波要素的长期分布服从一定的规律，然后利用已有资料样本推算待定参数。

设波高年最大值的概率密度分布函数为17总结平稳性与各态历经性海浪模型海浪谱海浪要素统计分布谱与波要素的关系海浪的生成机制海浪谱传输方程缓坡方程重现期总结平稳性与各态历经性18§3近岸波的计算——折绕射

缓坡方程的建立（Berkhoff,1972）

缓坡方程的适用条件：线性理论框架内的控制方程及边界条件为：§3近岸波的计算——折绕射缓坡方程的建立（Berkho19缓坡方程的建立对于波面为：

若水深均匀，则势函数为：取波动势函数的试解为：其中

缓坡方程的建立对于波面为：若水深均匀，则势函数为：取波20引入函数

缓坡方程的建立控制方程及边界条件为：引入函数缓坡方程的建立控制方程及边界条件为：21缓坡方程的建立计算

Leibnitz定理

缓坡方程的建立计算Leibnitz定理22缓坡方程的建立考虑到：

----------缓坡方程

水深为常值

-------Helmholtz方程

缓坡方程的建立考虑到：----------缓坡方程水深23缓坡方程的抛物近似令

------------绕射方程-------------能量方程-------------折射方程缓坡方程的抛物近似令------------绕射方程24缓坡方程的抛物近似-----------求波数

-----------求波向

---求波高

折射方程方向用中差，方向用前差。能量方程方向用中差，方向用前差。绕射方程方向用中差，方向用后差。缓坡方程的抛物近似-----------求波数----25缓坡方程的改进

注意到能量方程源自于虚部。

波浪在近岸会由于浅水破碎和底摩擦而损耗能量。可以将缓坡方程加以改进，从而反映能量耗散的作用。改进的缓坡方程的一般形式为：能量耗散率

目前尚无普遍接受的破波耗散和底摩擦的函数形式。

缓坡方程的改进注意到能量方程源自于虚部。波浪在近岸会由于26第四章长期海浪观测资料的统计分析§１海浪观测的基本要求

海浪观测资料的类型:

船舶报沿岸海洋台站浮标站卫星遥感用于各种特定目的临时观测资料的代表性:

测量位置、测量方法和观测期间资料的测得率。

资料的可靠性：

精度、深度订正、分析方法、其他资料的同步观测。第四章长期海浪观测资料的统计分析§１海浪观测的基本27中国沿岸海洋站分布中国沿岸海洋站分布28中国海浪浮标分布中国海浪浮标分布29美国NDBC浮标分布美国NDBC浮标分布30微波在海面反射的示意图微波在海面反射的示意图31高度计观测海浪的原理高度计观测海浪的原理32SAR测量海浪的原理SAR测量海浪的原理33§2定点站海浪观测资料的统计分析风速修正：

对于海浪一般取10分钟内的平均风速。

海浪玫瑰图：

波向是指来向。通常分成16个方位。波高的统计分析。海浪依波高大小分为10个波级。频率统计。海浪波高、周期散射图

波高持续时间图

§2定点站海浪观测资料的统计分析风速修正：对于海浪一34设波高年最大值的概率密度分布函数为。§3海浪要素的极值分布重现期的定义：

---------------不及累积概率

----------------超值累积概率

记

----------重现期

-------T年一遇波高

------------设计频率

皮尔逊III型曲线、Gumbel分布、Weibull分布