浅水波浪的数值模拟和高频地波雷达资料同化
目前国际上非常流行的SWAN海浪模式，是近年来发展起来的第三代浅水海浪模式，除具有第三代海浪模式的优点之外，该模式还考虑了三波非线性相互作用和深度破碎等浅水效应，可成功地模拟近岸海浪的生成和发展，得到越来越广泛的应用。
本文首先介绍了SWAN模式及其特点，并利用浅水实测资料作了进一步验证和比较。在此基础上，利用SWAN模式模拟了波浪爬坡情形，与传统的浅水波浪理论关系进行了比较，当不考虑能量耗散和三波非线性相互作用时，数值模拟结果与理论关系符合得很好，与坡度大小无关。在考虑三波相互作用时，模拟结果与理论关系式变化趋势一致，当水深较深时，两者完全一致，随着水深变浅，在同样水深条件下，坡度越小，波高增大越快，同时波长和周期减小越快。考虑深度破碎时，波高则随水深变浅而迅速减小，而对周期和波长的影响比较小。
为提高模式数值模拟的精度，数据同化技术受到越来越多的重视，本文利用最优插值法对模拟波高进行了同化。由优化的波高得到新的海浪谱可采用不改变谱形结构和利用JONSWAP谱构造新的海浪谱两种方法，研究表明，后者给出的结果更为合理。本文分别利用高度计资料和地波雷达资料对模拟波高进行了优化，同化后模拟结果与观测值的均方差分别由0.11m和0.16m降低为0.06m和0.11m，大大提高了模式的精度。
最优插值法;地波雷达;数值模拟;海浪模式
中国海洋大学
硕士
物理海洋
赵栋梁
2005
中文
P716.4;P731.22
55
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）