潮汐调和分析的一种模式

本文给出一种潮汐调和分析的新方法，其基本想法是从理论上已知的天文分潮中，优选出４０￣６０个分潮，作为进一步分析和预报的基础。试算证明这种方法稳定可靠，简便实用，特别适合于新设立的验潮站的分析和推算。     

基于调和分析法与ANFIS系统的综合潮汐预报模型

港口沿岸地区以及河流入海口等地区的精确潮汐预报对于各种海洋工程作业有着非常重要的意义。潮汐水位的变化受到众多复杂因素的影响,而且这些复杂的因素往往有着较强的实变性和非线性。为了进一步提高沿岸港口码头等水域的潮汐水位的预测精度,本文提出了一种基于调和分析模型与自适应神经模糊推理系统相结合的模块化潮汐水位预测模型;并采用相关分析确定整个预测模型的输入维数;模块化将潮汐分解为两部分：由天体引潮力形成的天文潮部分和由各种天气以及环境因素引起非天文潮部分。其中调和分析法用于天文潮部分的预测,ANFIS用于预测具有较强非线性的非文潮部分。模块化综合了两种方法的优势,即调和分析法能够实现长期、稳定的天文潮预报,ANFIS能够以较高的精度实现潮汐非线性拟合与预测。模型使用ANFIS模型和调和分析模型分别对潮汐的非天文潮和天文潮部分进行仿真预测,然后将两部分的预测结果综合形成最终的潮汐预测值。此外,本文选用三种不同的模糊规则生成方法（grid partition （GP）,fuzzy c-means （FCM） and sub-clustering （SC））生成完整的ANFIS系统,并使用实测数据进行验证用以选取最优的ANFIS预测模型。最后将最优的ANFIS模型与调和分析模型相结合进行潮汐水位的最终预报。仿真实验选用Fort Pulaski潮汐观测站的实测潮汐值数据进行预报的仿真实验,仿真结果验证了该模型的可行性与有效性并取得了良好的效果,具有较高的预报精度。     

港珠澳大桥岛隧工程施工海域潮汐调和分析与预报

对港珠澳大桥岛隧工程施工海域2013年的潮汐观测资料进行调和分析,发现该海域潮汐特征为不正规半日潮,以M2分潮为主,其次为K1、O1、S2和P1等分潮;利用调和常数做预报时,分潮个数的选择会在一定程度上影响预报精度。结果表明:分潮由5个增加至25个可以明显改进预报效果,再增加几乎没有改进。选用25个分潮建立调和预报模型预报2014—2016年的潮位,同时对2012年的潮位做了回报,并与实测潮位进行对比。检验结果表明预报潮位与实测潮位趋势一致,大小基本吻合,3 a平均的均方根误差为0.16 m,可以作为施工潮位窗口的选择依据。对调和预报误差的进一步分析表明,误差主要来源于径流和风的影响,台风带来的风暴增水可以达到1.33 m。     

短期潮汐预报探索

以天文潮调和分析原理为基础,通过对余水位的分布特征统计分析,提出一种基于少量观测潮位数据实现短期潮汐预报的方法,并研究开发相关的预报软件。应用案例试验结果表明所提出的统计预报方法具有两项重要的应用价值:(1)在缺测数据修订方面具有较高的精度,平均绝对值误差优于5 cm;(2)在为期3天的短期潮汐预报中具有较好表现,平均绝对值误差小于13 cm。     

潮汐分析和预报的准调和分潮方法 Ⅲ.潮流和潮汐分析的一个实际计算过程

在本文第Ⅰ部分我们曾经给出过潮汐准调和分潮的表达式及有关要素的计算方法，在第Ⅱ部分讨论过关于潮汐短期分析的基本原理，并且给出了手工计算的详细过程和格式。在这一部分中，我们将详细给出用于电子计算机的关于准调和分潮方法的完整过程。关于计算过程的基本原理已经包含在第Ⅰ和第Ⅱ部分中，这里只是稍作一些改变和补充。     

便携式潮汐预报仪的开发与研究

讨论了一种便携式潮汐预报仪的开发与实现。其内部集成嵌入式μC/OS-Ⅱ实时操作系统以及潮汐预报软件,能够根据用户需要实时计算待测港口的潮位信息。将预测数据与实测数据进行比对,说明本系统与传统纸质潮汐表及微机版电子潮汐预报仪相比,具有便携、使用方便、预测精度高等优点。     

南海北部沿岸海域潮汐的调和分析

采用t_tide潮汐分析工具对南海北部的5个验潮站2009年全年的逐时潮高资料进行调和分析,计算出各站的调和常数,评估调和常数的准确性、稳定性,并总结了广东沿岸海域潮汐特征.利用对2009年逐时潮高的调和分析结果对2010年全年的潮高进行预测,将各站预测结果与同时间的实测数据进行全年和分季节进行比较,对预测结果与实测数据的残差进行统计分析.通过对残差的散点分布、概率分布、置信区间等统计结果进行分析,检验预测结果的准确性、稳定性和可靠性.结果表明：广东沿岸海域潮汐是以M2分潮为主,K1、O1、S2为次结合的潮汐机制,采用t_tide潮汐分析工具对南海北部潮高的预测结果与实测数据拟合较好,相位预测准确,潮高预测除在时间序列尾部（年尾）有些许较大的误差外,t_tide工具在南海北部潮汐预报中具有较高的准确性和稳定性.预测残差的整体服从正态分布,残差均值小于10-2m量级,方差最大为0.229 4,最小为0.173 2,95%置信区间长度小于10-2.各站季节分析主要分潮的离散度小于0.04的结果充分证明不同季节的分析区别不明显,3个月资料与整年资料的调和分析结果几乎一致,与所选取的季节资料几乎无关.虽然在预测值中,有极个别的残差将近1 m,但并不足以影响到预测的准确性.     

中国海域潮汐非调和常数的计算与分析

联合利用中国沿岸长期验潮站实测资料和全球海潮模型NAO.99b在中国海域的结果,进行潮汐非调和常数的计算.分别对渤海、黄海、东海和南海进行分析,结果表明,中国海域潮汐类型复杂,渤海、黄海、东海以半日潮性质为主,南海以日潮性质为主;渤海、南海平均大潮差多分布在0.42～2.09 m,平均小潮差分布在0.27～1.33 m,东海、黄海平均大潮差多分布在1.12～4.44 m,平均小潮差多分布在0.41～2.41 m;渤海、黄海平均大潮高潮位分布在0.48～1.77 m,东海在0.42～2.41 m,南海在0.21～1.35 m;渤海、东海以及南海北部浅海海域潮高日不等现象显著.     

潮汐调和分析方法的探讨

为实现对不等时距潮汐资料的分析, 基于Matlab 内部函数功能, 提出了一种调和分析方法。基于这种方法, 分别对大连、北海两个站位1985 年的全年等时间间距取样的资料和非等时间间距取样的资料进行了调和分析, 结果显示, 由等时间距资料和非等时间距资料计算的调和常数基本吻合。对大连、北海两个站位的全年资料进行多个不同时间间距取样分析, 发现当分潮频率大于取样频率的二分之一时, 分潮发生频率混淆。若分潮周期明显大于样品长度, 该分潮的分析结果产生很大误差。最后得出结论为: 此调和分析方法, 适合对非等时间间距、非连续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。     

潮汐调和分析方法的探讨

为实现对不等时距潮汐资料的分析,基于Matlab内部函数功能,提出了一种调和分析方法。基于这种方法,分别对大连、北海两个站位1985年的全年等时间间距取样的资料和非等时间间距取样的资料进行了调和分析,结果显示,由等时间距资料和非等时间距资料计算的调和常数基本吻合。对大连、北海两个站位的全年资料进行多个不同时间间距取样分...     

Harmonic analysis of tides and tidal currents in South San Francisco Bay,California

Water level observations from tide stations and current observations from current-meter moorings in South San Francisco Bay (South Bay), California have been harmonically analysed. At each tide station, 13 harmonic constituents have been computed by a least-squares regression without inference. Tides in South Bay are typically mixed; there is a phase lag of approximately 1 h and an amplification of 1·5 from north to south for a mean semi-diurnal tide. Because most of the current-meter records are between 14 and 29 days, only the five most important harmonics have been solved for east-west and north-south velocity components. The eccentricity of tidal-current ellipse is generally very small, which indicates that the tidal current in South Bay is strongly bidirectional. The analyses further show that the principal direction and the magnitude of tidal current are well correlated with the basin bathymetry. Patterns of Eulerian residual circulation deduced from the current-meter data show an anticlockwise gyre to the west and a clockwise gyre to the east of the main channel in the summer months due to the prevailing westerly wind. Opposite trends have been observed during winter when the wind was variable.     

青岛市港群布局研究

分析了港口开发的现状、优势和制约港口发展的因素,根据港口吞吐量的预测结果分析了岸线资源需求量,提出了新的港群布局框架：10个综合性港区,11个主要渔港,9个游艇码头、20个旅游码头、轮渡及陆岛交通码头.     

青岛市港口资源与海岸线资源的可持续利用

青岛市是我国东部重要的经济中心城市和港口城市,也是重要的海洋科学城和滨海旅游城市。她依海而建,因海而兴,海洋在青岛城市发展的进程中占着举足轻重的地位,21世纪青岛的可持续发展,仍将越来越多地依赖海洋。港口资源与海岸线资源的可持续利用对于青岛未来的发展意义重大。一、青岛岸线的主要功能青岛市三面临海,全市海岸线长达862.64km,占山东省海岸线总长度的1/4,相当于上海、天津和河北三省市海岸线长度的总和。其中海岛69个,岛岸线长132km,岛屿面积21.21km2;有天然海湾49处;滩涂面积375km2;20m等深线以内浅海水面32255.11km2。青岛的…     

南通洋口港海洋气象要素分析和预报

本文主要内容是南通洋口港海洋气象几种环境要素的分析和预报。选取国内外数值预报产品为预报因子,采用0,1回归方法,建立了四个关于海洋表面上的风力等级预报方程;采用三个简明的数学表达式反映海水表层温度的变化规律;采用投票法作出近海最大波高预报;采用统计分析方法,做出全年逐日、逐月高(低)潮时客观预报;采用误差分析法预测潮水到达紫菜养殖区或港口施工区的时间;实现了洋口港海洋气象4个要素的定量预报,并投入到紫菜养殖生产和洋口港海上施工气象科技服务工作中应用,其预报可信度受到了用户和海事等相关部门的认可与肯定。     

基于机器学习的青岛市区近岸海雾集成预报方法

利用2014-2017年青岛小麦岛海洋站观测资料,采用机器学习方法建立了青岛市区近岸海雾集成预报模型,通过主成分分析方法对预报因子进行了优选.结果表明:采用能见度、风向、风速、气压、露点、气温、海温、气温露点差、气海温差、相对湿度、云量、气温24h变温12个预报因子建立的海雾集成预报模型,对2018年海雾预报的TS评分...     

青岛港外航道开挖区海床演变趋势分析

采用不同年代的水深图和物质来源测量资料,研究了青岛港外航道开挖区的海床演变情况。分别利用等深线、区域地形及海底地形剖面来对比水深地形变化,研究开挖区的地形冲淤变化,结果表明拟开挖航道区近70 a来,其海床演变主趋势为轻微侵蚀,而其南北两侧的邻近海域海底地形变化则既有局部侵蚀又有局部淤积;通过外航道开挖区域11个观测点测量的有关水流、底沙粒径等数据计算分析,得到其开挖后淤积厚度在0.453~4.149 cm/a之间。青岛港外航道开挖区年平均回淤速率不大,适合扩建。     

毛里塔尼亚友谊港上下游岸线演变模拟及预测

毛里塔尼亚友谊港处于典型的强沿岸输沙型沙质海岸,年平均沿岸输沙量为90×10~4~100×10~4m~3。由于防波堤工程对上游沿岸输沙的拦截,港区岸线冲淤变化强烈。根据实测资料分析,采用基于"一线理论"的岸线演变数学模型,对友谊港上下游岸线变化作了整体验证,统筹分析了港口工程对上游淤积和下游冲刷的影响。在此基础上,进一步预测了友谊港未来20年的岸线变化情况。结果表明,在港区现有建筑物布置情况下,下游岸线的大幅冲刷将危及陆域土堤的安全,是友谊港未来防护的重点之一。若考虑每隔一定年限在下游增建丁坝工程,形成丁坝群护岸工程,可延长下游岸线的冲刷防护范围,减小对陆域建筑物的威胁。     

青岛近海大型水母漂移集合预测方法研究

考虑水母垂直运动等自主运动,基于集合预报和拉格朗日粒子追踪方法,建立青岛近海大型水母的集合漂移预测模型。并利用2012—2013年青岛近海水母实时监测数据和集合漂移预测模型,快速预测水母集合漂移轨迹、速度、趋势和可能影响范围等要素。通过分析水母监测数据和数值模拟结果,在水母如何自主运动及其机理尚不十分清楚的情况下,多轨迹漂移预测结果比单轨迹的更合理、科学、可信,能够传达更多的信息量,对水母灾害的应急处置更具有指导意义。     

青岛地区生态足迹的初步估算

以青岛地区2002年的统计资料为依据,对该地区的生态足迹进行了计算和分析.结果表明,该地区2002年人均生态足迹为1.541 5 hm~2,生态承载力为0.375 1 hm~2,生态赤字达到1.166 4 hm~2.这说明青岛地区人类活动所产生的压力已经超出自然界的承受能力.通过分析,该地区的能源消耗高,生态赤字较大,农业和林业基本不存在生态赤字,可持续发展度较高,而近年来对海洋的过度开发及排污,导致青岛沿岸海域的生态足迹迅速增加,生态赤字越来越高.旅游产业虽然对生态系统产生了一定压力,但是给当地带来了较大的经济效益,青岛地区每公顷生态足迹可产生1 720美元的产值,高出了1 106美元/hm~2的世界平均值,是中国内地平均产值的4倍.青岛地区生态效益较高,但仍需采取相应措施提高其可持续发展度.     

青岛董家口港邻近海域春秋季浮游动物群落结构特征

以2020年11月(秋季)和2021年3月(春季)在青岛董家口港邻近海域进行的浮游动物调查数据为基础,分析了该海域浮游动物的群落结构特征。研究海域春、秋两季总共发现浮游动物33种成体,11类浮游幼虫,其中春季调查发现18种成体,5类浮游幼虫,秋季发现24种成体,9类浮游幼虫;春、秋两季调查浮游动物平均个体密度分别为129.4、69.4 ind/m³;平均生物量(湿重)为1 166.5、23.8 mg/m³;平均种类多样性指数(H′)为1.38、2.61;丰度(d)为0.95、1.77;均匀度(J)为0.90、0.67;春季调查优势种为八斑芮氏水母(Rathkea octopunctata)、中华哲水蚤(Calanus sinicus)、腹针胸刺水蚤(Centropages abdominalis)、强壮滨箭虫(Aidanosagitta crassa),秋季调查优势种为五角水母(Muggiaea atlantica)、双生水母(Diphyes chamissonis)、拟长腹剑水蚤(Oithona similis)、小拟哲水蚤(Paracal...