畸形波是近十幾年海浪研究領域興起的熱點問題,對其研究和探索尚處于起始階段,有許多問題亟待解決。本文首先對畸形波的線性生成機制和非線性生成機制的各種理論方法進行總結(jié)。針對畸形波的線性生成機制,本文結(jié)合WAVEWATCHⅢ（WW3）海浪模式進行了理想數(shù)值試驗,發(fā)現(xiàn)不均勻流對海浪的調(diào)制作用會形成大的波浪。當波浪傳播方向和流向相反時,波浪輻聚,當波浪傳播方向和流向相同時,波浪輻散。在非線性相互作用機制中,波浪的不穩(wěn)定性不僅來源于外界風場強迫,也來自于波浪自身的波一波相互作用。關于波浪自身不穩(wěn)定性的經(jīng)典理論為Benjamin和Feir（1967）提出的B-F不穩(wěn)定性,目前畸形波的生成機制探討主要圍繞B-F不穩(wěn)定性展開。本文用多重尺度法給出描述B-F不穩(wěn)定性的最基礎理論模型—三階非線性薛定諤方程的詳細推導過程,給出了B-F不穩(wěn)定性容易發(fā)生的條件。有關畸形波的觀測資料很少,而且都是單點的時間序列,不能反映整個水域的波浪演化特征。近年來,人們開始用第三代海浪模式探討海洋中畸形波的生成與海浪參數(shù)的聯(lián)系。本文對WW3海浪模式的模擬精度進行了定量化的檢驗,用QSCAT/NCEP融合風場作為驅(qū)動風場,對模擬的... 

【文章來源】：中國海洋大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：176 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 前言
    1.1 畸形波介紹
        1.1.1 畸形波的概念
        1.1.2 畸形波的特征和記錄
        1.1.3 畸形波的危害
    1.2 畸形波研究進展
        1.2.1 畸形波生成機制研究思路
        1.2.2 統(tǒng)計方法研究畸形波思路
    1.3 畸形波的研究意義
    1.4 本文內(nèi)容
2 畸形波的生成機制
    2.1 線性生成機制
        2.1.1 頻散關系生成畸形波
        2.1.2 地形誘導畸形波
        2.1.3 波流相互作用生成畸形波
        2.1.4 風場強迫生成畸形波
    2.2 非線性生成機制
        2.2.1 Benjamin-Feir不穩(wěn)定性介紹
        2.2.2 多重尺度法三階非線性薛定諤方程的推導
3 WAVEWATCH Ⅲ模式驗證工作
    3.1 WW3模式簡介(3.14)
        3.1.1 模式的控制方程
        3.1.2 模式源函數(shù)項參數(shù)化方案
        3.1.3 模式輸出項
    3.2 模擬結(jié)果和實測數(shù)據(jù)的比較
        3.2.1 WW3的后報檢驗—東北太平洋海浪數(shù)值模擬
        3.2.2 WW3海浪模式的預報精確度檢驗
        3.2.3 小結(jié)
4 畸形波事件的數(shù)值模擬分析
    4.1 日本東部海域畸形波事件模擬分析
        4.1.1 日本東部海域第一畸形波事件(事件一)
        4.1.2 日本東部海域第二畸形波事件(事件二)
    4.2 北海和大西洋畸形波事件模擬分析
        4.2.1 大西洋畸形波事件(事件三)
        4.2.2 北海1995畸形波事件(事件四)
        4.2.3 北海1997系列畸形波事件(事件五)
    4.3 南印度洋畸形波事件模擬分析
        4.3.1 南印度洋2002畸形波事件(事件六)
    4.4 小結(jié)
5 羅莎臺風浪過程的畸形波分析
    5.1 數(shù)值模擬區(qū)域
    5.2 理想風場介紹
    5.3 數(shù)值結(jié)果分析
    5.4 小結(jié)
6 結(jié)論
7 創(chuàng)新點、不足及工作展望
附錄
參考文獻
致謝
個人簡歷
研究生期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用波浪頻譜數(shù)值模擬畸形波的方法探究[J]. 裴玉國,張寧川,張運秋.  海洋學報(中文版). 2007(03)
[2]畸形波（freak wave）[J]. 楊冠聲,董艷秋,陳學闖.  海洋工程. 2002(04)
[3]完美巨浪[J]. 航蕓.  大自然探索. 2001(11)

博士論文
[1]畸形波的實驗研究和數(shù)值模擬[D]. 趙西增.大連理工大學 2009
[2]深水畸形波的數(shù)值模擬研究[D]. 張運秋.大連理工大學 2008
[3]多向聚集極限波浪的模擬研究[D]. 李金宣.大連理工大學 2008
[4]畸形波的生成及基本特性研究[D]. 裴玉國.大連理工大學 2008

碩士論文
[1]畸形波作用下張力腿平臺運動響應分析[D]. 肖鑫.大連理工大學 2009
[2]三維波浪場中畸形波的數(shù)值模擬[D]. 劉曉霞.大連理工大學 2008
[3]畸形波的模擬方法及基本特性研究[D]. 黃國興.大連理工大學 2002



本文編號：3530106