渤海海域波浪场的数值计算与特征分析

论文摘要

本文以RAMS风场模式计算的风场结果为输入，采用SWAN波浪模式，对渤海海域1990-2004年共15年的波浪场进行了数值计算。利用实测风速资料，对输入风场数据进行了对比验证，结果表明输入风场与实际情况符合较好。收集渤海实测波浪资料，对波浪数值计算结果进行了对比分析后发现，本文的数值计算结果与实测结果符合较好，可以用以分析渤海海域波浪场特征。利用数值计算结果，论文分析了渤海海域的波向、波高、周期、方向谱等波要素的空间和季节变化特征，并统计给出了波高、波向和周期的联合分布特征。利用计算的年极值波要素，采用P-Ⅲ型曲线法，论文最后给出、分析了渤海海域重现期波高和周期的分布。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 影响渤海的主要天气系统
• 1.1.1 温带气旋
• 1.1.2 热带气旋
• 1.1.3 冷高压
• 1.2 渤海波浪的相关研究
• 1.3 主要研究内容
• 2 渤海波浪的数值计算
• 2.1 模式介绍
• 2.1.1 一般控制方程
• 2.1.2 动量守恒方程
• 2.1.3 风能输入
• 2.1.4 白帽的能量消耗
• 2.1.5 海底摩擦能量消耗
• 2.1.6 波浪破碎能量消耗
• 2.1.7 非线性波－波相互作用
• 2.1.8 波浪的衍射
• 2.2 风场资料
• 2.2.1 资料选取
• 2.2.2 风场资料检验
• 2.3 渤海风况
• 2.4 数值模型的建立
• 2.5 计算结果对比验证
• 3 波浪特征分析
• 3.1 波向分布特征
• 3.2 波高和周期分布特征
• 3.3 波高的季节变化
• 3.4 波浪谱特征
• 3.5 波高波向联合分布
• 3.6 波高周期联合分布
• 4.波浪极值推算
• 4.1 主要天气系统影响下的海浪
• 4.2 极值推算
• 4.2.1 P-III 方法简介
• 4.2.2 推算结果
• 5 结论
• 附表
• 参考文献
• 致谢