风浪破碎统计特征及流对短波破碎影响研究

摘要

该文内容包括两个部分,第一部分是风浪破碎率和白浪覆盖率等破碎统计特征量的统计学研究,第二部分是非均匀流场对短波破碎影响的动力学研究.第一部分:因所采用的动力学或波陡判据的不确定性和海浪谱四阶矩的难以确定,现已提出的关于风浪破碎率和白浪覆盖率的统计模式有一定的不确定性.另一方面,近年来对于波浪破碎判据的研究表明,破碎的运动学判据是最可靠和最确定的判据,因此,该文采用运动学判据建立风浪破碎率和白浪覆盖率的统计模式.该文还讨论了表面漂流对风浪破碎率和白浪覆盖率模式的影响以及三维海浪破碎的某些统计特征.第二部分:该文提出非均匀流场影响短波谱的第三个可能机制:非均匀流场通过对表面漂流的调制,改变风浪破碎的阈值条件,进而改变破碎损耗,从而调制海面小尺度粗糙度.该文将Phillips & Banner(1974)的理论应用于受地形扰动的强潮流场,探讨该潮流场对表面漂流的调制和对风浪破碎临界条件的改变,并进而讨论潮流场对破碎损耗源面的影响,初步给出一个考虑了上述影响的、适用于短重力波的破碎损耗源项形式.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一部分白浪覆盖率和风浪破碎率统计模式研究

第一章前言

1.1研究风浪破碎的意义

1.2风浪破碎率和白浪覆盖率研究历史回顾

1.3关于波浪破碎判据的研究成果

1.4存在的问题和本文的工作

第二章风浪破碎统计模式研究的理论基础

2.1线性随机海浪模型

2.2海浪要素的统计分布

2.3二维随机场跨水平问题的Adler理论

2.4两种常用深水海浪频谱

第三章风浪破碎统计模式理论研究

3.1采用水平速度判据的风浪破碎率和白浪覆盖率理论模式的推导

3.2考虑了表面漂流作用的风浪破碎率和白浪覆盖率理论模式

3.3关于三维海浪破碎统计特征的两个近似公式

第四章滑动平均方法计算海浪谱高阶谱矩公式

4.1计算海浪高阶谱矩的GLazmam滑动平均方法

4.2对Glazmam奇阶谱矩计算公式的修正

4.3奇阶谱矩计算结果的比较

第五章风浪破碎率和白浪覆盖率与风要素关系模式

5.1 JONSWAP谱谱矩的计算

5.2风浪破碎率和白浪覆盖率与风要素的关系

5.3与观测数据的比较和模式中参数的确定

5.4讨论

第二部分非均匀流场对短波破碎的影响

第六章前言

6.1非均匀流场对短波破碎影响研究的意义

6.2问题的提出和本文的工作

第七章本部分研究工作的基础

7.1风浪破碎损耗研究回顾

7.2涌浪对短波破碎的影响

第八章非均匀流场对短波破碎的影响

8.1非均匀流场对表面漂流的调制

8.2非均匀流场对短波破碎临界条件的影响

8.3非均匀流场对短波破碎损耗源项的影响

8.4非均匀流场对短波谱的影响

8.5非均匀流场一例

8.6讨论

第九章结论

参考文献