风暴作用下浅水波浪的MEEMD分析

摘要

利用MEEMD(Median Ensemble Empirical Mode Decomposition)对2018年16号热带风暴期间琼州海峡青安湾破波带波面数据进行分析,得到了波面的内在模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)以及对总方差的贡献,并比较了收集到的原始数据和相应的希尔伯特边际谱。结果发现:①风暴能量增强阶段,波浪结构中各成分波的波能均得到了较大增强,对波浪能量的贡献主要集中在高频、低频两侧波段;但风暴减弱阶段,波浪结构中波能分布表现为高频高能、低频低能的特征。②风暴能量减弱,破波带长重力波频带能量迅速衰减。③相对风暴距离不同、相对风暴方位不同,其波浪结构各成分波频幅不同,具体表现为:研究区域相对风暴前进路径方位不同,距风暴中心距离不同时,距离更远的低频模态频率更大,低频模态能量更小;距风暴中心距离相同,相对风暴前进路径方位不同时,向岸风状态的波浪较高模态波能量更大;相对风暴前进路径方位相同,距离不同时,模态频率变化表现为距离更近的各模态频率更低、波浪能量更大。