非规则采样资料的调和分析方法及其在胶州湾口水交换研究中的应用

发布时间：2020-04-01 14:17

【摘要】：本文提出了一种针对非规则采样资料的调和分析方法,并利用Matlab内部函数编程实现。这种方法优点在于它可以对非连续不等时间间隔的潮汐潮流资料进行调和分析,获得调和常数。利用本方法,对多个验潮站资料分别进行了等时间间隔资料和不等时间间隔资料的调和分析,并和传统调和分析方法结果进行了比较,结果显示调和分析结果符合良好,O_1、K_1、M_2、S_2等主要分潮的振幅相差一般不超过2cm,迟角相差一般不超过1°;当分潮频率大于取样频率的二分之一时,分潮将会发生频率混淆;若分潮周期大于取样长度时,该分潮的分析结果产生很大误差。表明,本文提出的调和分析方法,适合对非规则采样资料比如不等时间间隔的潮汐潮流资料进行调和分析,并且能够获得与传统方法精度相当的结果,对实际资料的分析处理更方便,更灵活,具有重要的应用价值。利用该调和分析方法,对胶州湾口的船载ADCP海流资料进行调和分析,分析研究了胶州湾口水交换的特征。调和分析考虑的分潮为O_1、K_1、M_2、S_2、M_4、MS_4、M_6。结果表明,M_2分潮的最大流速量级在50至70cm/s之间,O_1、K_1、S_2、MS_4、M_4最大潮流速基本上都在10至20cm/s之间,MS_4、M_4,两个浅水分潮在胶州湾口处比较显著,M_6最大潮流速在1cm/s到10cm/s之间。胶州湾口处余流总体上呈现北进南出的现象,团岛一侧余流大于薛家岛一侧的余流,最大余流速度达到了45cm/s。余流发生转向的位置为120.2869°E,36.0329°N,偏向团岛一侧。
【图文】：

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和分析概念潮汐静力学理论为近代潮汐的研究提供了科学依据，为潮汐新的篇章。潮汐静力理论内容为：从地心移动单位质量物体和引潮力所作的功，叫该点位势，位势相等的面叫等势面作用下等势面呈长轴指向月球的椭球形（这里仅考虑月球论基于以下三个假设：为圆球，且由等深海水覆盖。无粘性，无惯性。地转偏向力和摩擦力作用。球的自转，地球的表面相对于椭球形海面运动，这就造成地生周期性的涨落而形成潮汐[31]。这就是潮汐静力理论（又称思想。虽然潮汐静力理论存在缺陷，但可以用来解释许多理论及实测潮汐资料，可以用调和分析的方法进行较为准确

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图 2.4 站位分布图6.1 1 a 资料的调和分析利用本文调和分析方法对三个站点的 1 a 的水位资料进行调和分析，从潮族选取具有代表意义的分潮，选取了 30 个分潮，分别为 K1，O1，Q1，P1，MP1，SO1，OO1，M1，M2，S2，N2，K2，OQ2，L2，O3，MO3，，K3，MK3，M4，S4，Mk4，SN4，2MK5，MSK5，M6，MSk6，2Mk6，Sa，Ssa。分别对大连、北海、那霸 1 a（1985 年）的观测资料进行调和分析，这里原观测数据取样的时间间隔是 1h，而对于非等时的观测资料的分析，首先对原数据进行处理，去掉 3 月份的所有的观测资料，然后随机删除一些水位观测资，使其达到一种非等时距采样的效果，然后对其进行调和分析，从图 2.5、2.6、可以看到，等时调和分析后报的结果和不等时调和分析后报的结果与原始的
【学位授予单位】：国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P731.23

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