海洋要素計算與預報(海浪8)課件

§3近岸波的計算——折繞射

緩坡方程的建立（Berkhoff,1972）

緩坡方程的適用條件：線性理論框架內的控制方程及邊界條件為：§3近岸波的計算——折繞射緩坡方程的建立（Berkho1緩坡方程的建立對于波面為：

若水深均勻，則勢函數(shù)為：取波動勢函數(shù)的試解為：其中

緩坡方程的建立對于波面為：若水深均勻，則勢函數(shù)為：取波2引入函數(shù)

緩坡方程的建立控制方程及邊界條件為：引入函數(shù)緩坡方程的建立控制方程及邊界條件為：3緩坡方程的建立計算

Leibnitz定理

緩坡方程的建立計算Leibnitz定理4緩坡方程的建立考慮到：

----------緩坡方程

水深為常值

-------Helmholtz方程

緩坡方程的建立考慮到：----------緩坡方程水深5緩坡方程的拋物近似令

------------繞射方程-------------能量方程-------------折射方程緩坡方程的拋物近似令------------繞射方程6緩坡方程的拋物近似-----------求波數(shù)

-----------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。繞射方程方向用中差，方向用后差。緩坡方程的拋物近似-----------求波數(shù)----7緩坡方程的改進

注意到能量方程源自于虛部。

波浪在近岸會由于淺水破碎和底摩擦而損耗能量?？梢詫⒕徠路匠碳右愿倪M，從而反映能量耗散的作用。改進的緩坡方程的一般形式為：能量耗散率

目前尚無普遍接受的破波耗散和底摩擦的函數(shù)形式。

緩坡方程的改進注意到能量方程源自于虛部。波浪在近岸會由于8第四章長期海浪觀測資料的統(tǒng)計分析§１海浪觀測的基本要求

海浪觀測資料的類型:

船舶報沿岸海洋臺站浮標站衛(wèi)星遙感用于各種特定目的臨時觀測資料的代表性:

測量位置、測量方法和觀測期間資料的測得率。

資料的可靠性：

精度、深度訂正、分析方法、其他資料的同步觀測。第四章長期海浪觀測資料的統(tǒng)計分析§１海浪觀測的基本9中國沿岸海洋站分布中國沿岸海洋站分布10中國海浪浮標分布中國海浪浮標分布11美國NDBC浮標分布美國NDBC浮標分布12微波在海面反射的示意圖微波在海面反射的示意圖13高度計觀測海浪的原理高度計觀測海浪的原理14SAR測量海浪的原理SAR測量海浪的原理15§2定點站海浪觀測資料的統(tǒng)計分析風速修正：

對于海浪一般取10分鐘內的平均風速。

海浪玫瑰圖：

波向是指來向。通常分成16個方位。波高的統(tǒng)計分析。海浪依波高大小分為10個波級。頻率統(tǒng)計。海浪波高、周期散射圖

波高持續(xù)時間圖

§2定點站海浪觀測資料的統(tǒng)計分析風速修正：對于海浪一16設波高年最大值的概率密度分布函數(shù)為?！?海浪要素的極值分布重現(xiàn)期的定義：

---------------不及累積概率

----------------超值累積概率

記

----------重現(xiàn)期

-------T年一遇波高

------------設計頻率

皮爾遜III型曲線、Gumbel分布、Weibull分布。

通常總是先驗地假定波要素的長期分布服從一定的規(guī)律，然后利用已有資料樣本推算待定參數(shù)。

設波高年最大值的概率密度分布函數(shù)為17總結平穩(wěn)性與各態(tài)歷經(jīng)性海浪模型海浪譜海浪要素統(tǒng)計分布譜與波要素的關系海浪的生成機制海浪譜傳輸方程緩坡方程重現(xiàn)期總結平穩(wěn)性與各態(tài)歷經(jīng)性18§3近岸波的計算——折繞射

緩坡方程的建立（Berkhoff,1972）

緩坡方程的適用條件：線性理論框架內的控制方程及邊界條件為：§3近岸波的計算——折繞射緩坡方程的建立（Berkho19緩坡方程的建立對于波面為：

若水深均勻，則勢函數(shù)為：取波動勢函數(shù)的試解為：其中

緩坡方程的建立對于波面為：若水深均勻，則勢函數(shù)為：取波20引入函數(shù)

緩坡方程的建立控制方程及邊界條件為：引入函數(shù)緩坡方程的建立控制方程及邊界條件為：21緩坡方程的建立計算

Leibnitz定理

緩坡方程的建立計算Leibnitz定理22緩坡方程的建立考慮到：

----------緩坡方程

水深為常值

-------Helmholtz方程

緩坡方程的建立考慮到：----------緩坡方程水深23緩坡方程的拋物近似令

------------繞射方程-------------能量方程-------------折射方程緩坡方程的拋物近似令------------繞射方程24緩坡方程的拋物近似-----------求波數(shù)

-----------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。繞射方程方向用中差，方向用后差。緩坡方程的拋物近似-----------求波數(shù)----25緩坡方程的改進

注意到能量方程源自于虛部。

波浪在近岸會由于淺水破碎和底摩擦而損耗能量?？梢詫⒕徠路匠碳右愿倪M，從而反映能量耗散的作用。改進的緩坡方程的一般形式為：能量耗散率

目前尚無普遍接受的破波耗散和底摩擦的函數(shù)形式。

緩坡方程的改進注意到能量方程源自于虛部。波浪在近岸會由于26第四章長期海浪觀測資料的統(tǒng)計分析§１海浪觀測的基本要求

海浪觀測資料的類型:

船舶報沿岸海洋臺站浮標站衛(wèi)星遙感用于各種特定目的臨時觀測資料的代表性:

測量位置、測量方法和觀測期間資料的測得率。

資料的可靠性：

精度、深度訂正、分析方法、其他資料的同步觀測。第四章長期海浪觀測資料的統(tǒng)計分析§１海浪觀測的基本27中國沿岸海洋站分布中國沿岸海洋站分布28中國海浪浮標分布中國海浪浮標分布29美國NDBC浮標分布美國NDBC浮標分布30微波在海面反射的示意圖微波在海面反射的示意圖31高度計觀測海浪的原理高度計觀測海浪的原理32SAR測量海浪的原理SAR測量海浪的原理33§2定點站海浪觀測資料的統(tǒng)計分析風速修正：

對于海浪一般取10分鐘內的平均風速。

海浪玫瑰圖：

波向是指來向。通常分成16個方位。波高的統(tǒng)計分析。海浪依波高大小分為10個波級。頻率統(tǒng)計。海浪波高、周期散射圖

波高持續(xù)時間圖

§2定點站海浪觀測資料的統(tǒng)計分析風速修正：對于海浪一34設波高年最大值的概率密度分布函數(shù)為?！?海浪要素的極值分布重現(xiàn)期的定義：

---------------不及累積概率

----------------超值累積概率

記

----------重現(xiàn)期

-------T年一遇波高

------------設計頻率

皮爾遜III型曲線、Gumbel分布、Weibull分布