东海陆架地形波本征模态和强迫陆架波
发布时间：2020-12-16 10:04
陆架波的研究对于加深陆架海洋动力学的理解具有重要意义，同时对于提高沿岸水位、流速预报的准确性具有实际应用价值。中国的陆架波研究，虽然自20世纪80年代以来有过相应的研究，但研究相对薄弱，特别是在动力机制及其在实际预报的应用方面，几乎没有相关的工作。东海作为世界上陆架最宽阔的海域之一，陆架波运动是本海区的重要海洋学现象之一，有必要对东海陆架波做进一步深入的研究。通过理论分析、数值求解及对实测数据的分析表明：在东海存在自由陆架波和强迫陆架波，这种低频的波动是除潮运动以外东海重要的动力学现象之一。通过求取东海宽陆架地形条件下自由陆架波的解析解，分析了东海自由波动的频散关系。表明在东海陆架上存在一系列的低频波动，此即陆架波各种不同模态。由观测数据分析得到的频散关系能很好的吻合到理论频散图上。理论及计算结果表明在东海宽而缓的地形下，正压Kelvin波占陆架波模态的主导地位，同时存在第一模态地形陆架波（SW1）和第二模态地形陆架波(SW2)。利用经验模态分解（EMD）方法分析实测水位，发现东海存在2～10天周期不等的低频波动，此波动沿东海沿岸自北向南传播，其相速度与理论得到的相速度相符。风场对水位...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 引言
1.1 陆架波理论介绍
1.2 陆架波理论国内外发展现状
1.3 海区地理
1.4 东海海区特征
1.4.1 东海地形特征
1.4.2 东海水文基本特征
1.4.3 东海气压变化及风场特征
1.5 本文主要工作内容
第二章 东海自由地形波本征模态
2.1 模型海洋与局地直角坐标系
2.2 基本控制方程组
2.3 东海模拟地形下的频散关系
2.3.1 指数地形频散关系
2.3.2 线性地形频散关系
2.3.3 结果分析
2.4 宽陆架阻尼长波理论及其在东海地形下的解
2.4.1 自由波解
2.5 小结
第三章 强迫地形波本征模态
3.1 强迫解的得出
3.2 强迫解的讨论
3.2.1 启动时间及摩擦衰减距离、衰减时间
3.2.2 初值影响及波动对风场的响应
3.2.3 模态数的选取
3.2.4 海平面场及流场的讨论
3.2.5 与非耦合状态下解的比较
3.2.6 底摩擦的影响
3.3 小结
附录
A3.1.强迫解及参数得出
A3.2.特征函数的正交性
A3.3.求半解析解的差分嵌入法
第四章 实测数据及地形波特征提取
4.1 引言
4.2 数据来源及预处理
4.2.1 水位数据及预处理
4.2.2 气压和风场
4.3 水位及其对大气强迫的响应分析
4.3.1 沿岸水位分析
4.3.2 水位对风的响应
4.4 小结
附录 EMD-HHT 方法介绍
A4.1 EMD 分解方法
A4.2 希尔伯特（Hilbert）变换
第五章 与实测数据的比较分析
5.1 强迫波理论在东海的应用
5.2 数据来源及预处理
5.3 跟实测数据的对比分析
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]东海陆架波及其对黑潮的影响[J]. 孔祥德,尹逊福,李繁华. 海洋学报(中文版). 1992(05)
[2]陆架波的数值研究及分析[J]. 王佳,袁业立,潘增弟. 海洋学报(中文版). 1988(06)
[3]摩擦和β效应对地形拦截波的影响[J]. 秦曾灏,刘秦玉. 海洋与湖沼. 1988(01)
[4]冬季黄、东海中国沿岸水位的低频波动[J]. 赵保仁,曹德明. 海洋与湖沼. 1987(06)
[5]中国沿岸陆架波的初步研究[J]. 陈大可,苏纪兰. 海洋学报(中文版). 1987(01)
[6]东海海底地形的特征[J]. 林美华. 海洋科学. 1981(01)
[7]f—平面上的宽陆架诱导阻尼波[J]. 冯士筰. 海洋学报(中文版). 1979(02)
博士论文
[1]东海南部流—涡结构分析与动力机制研究[D]. 陈红霞.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2008
本文编号：2919977
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 引言
1.1 陆架波理论介绍
1.2 陆架波理论国内外发展现状
1.3 海区地理
1.4 东海海区特征
1.4.1 东海地形特征
1.4.2 东海水文基本特征
1.4.3 东海气压变化及风场特征
1.5 本文主要工作内容
第二章 东海自由地形波本征模态
2.1 模型海洋与局地直角坐标系
2.2 基本控制方程组
2.3 东海模拟地形下的频散关系
2.3.1 指数地形频散关系
2.3.2 线性地形频散关系
2.3.3 结果分析
2.4 宽陆架阻尼长波理论及其在东海地形下的解
2.4.1 自由波解
2.5 小结
第三章 强迫地形波本征模态
3.1 强迫解的得出
3.2 强迫解的讨论
3.2.1 启动时间及摩擦衰减距离、衰减时间
3.2.2 初值影响及波动对风场的响应
3.2.3 模态数的选取
3.2.4 海平面场及流场的讨论
3.2.5 与非耦合状态下解的比较
3.2.6 底摩擦的影响
3.3 小结
附录
A3.1.强迫解及参数得出
A3.2.特征函数的正交性
A3.3.求半解析解的差分嵌入法
第四章 实测数据及地形波特征提取
4.1 引言
4.2 数据来源及预处理
4.2.1 水位数据及预处理
4.2.2 气压和风场
4.3 水位及其对大气强迫的响应分析
4.3.1 沿岸水位分析
4.3.2 水位对风的响应
4.4 小结
附录 EMD-HHT 方法介绍
A4.1 EMD 分解方法
A4.2 希尔伯特（Hilbert）变换
第五章 与实测数据的比较分析
5.1 强迫波理论在东海的应用
5.2 数据来源及预处理
5.3 跟实测数据的对比分析
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]东海陆架波及其对黑潮的影响[J]. 孔祥德,尹逊福,李繁华. 海洋学报(中文版). 1992(05)
[2]陆架波的数值研究及分析[J]. 王佳,袁业立,潘增弟. 海洋学报(中文版). 1988(06)
[3]摩擦和β效应对地形拦截波的影响[J]. 秦曾灏,刘秦玉. 海洋与湖沼. 1988(01)
[4]冬季黄、东海中国沿岸水位的低频波动[J]. 赵保仁,曹德明. 海洋与湖沼. 1987(06)
[5]中国沿岸陆架波的初步研究[J]. 陈大可,苏纪兰. 海洋学报(中文版). 1987(01)
[6]东海海底地形的特征[J]. 林美华. 海洋科学. 1981(01)
[7]f—平面上的宽陆架诱导阻尼波[J]. 冯士筰. 海洋学报(中文版). 1979(02)
博士论文
[1]东海南部流—涡结构分析与动力机制研究[D]. 陈红霞.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2008
本文编号：2919977
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2919977.html
