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1、,风浪随风区的成长,几种典型的海浪谱,或,Neumann谱（1952）,Neumann假定：外观具有周期 的个别波为波谱中周期介于至 的各组成波叠加的结果。,Neumann谱（1952）,Pierson-Moscowitz（P-M）谱（1964）,从北大西洋的460组风浪观测资料中挑选出54组属于充分成长情形的数据，依风速分成5组并将各组谱进行平均，发现它们有良好的相似性。采用Kitaigorodskii的相似定律对5个平均的谱进行因次分析。,JONSWAP谱（1973）,观测方法为5种：小浮子式、水下压力式、电阻式测波杆、“波浪”骑士浮标、纵摇-横摇浮标。各种仪器测得的数据很一致。共得到25
2、00个谱。,JONSWAP谱（1973）,JONSWAP谱相对于风区的成长,文氏谱（1994）,无因次化,文氏谱（1994）,风浪方向谱,SWOP（Stereo Wave Observation Project）方向谱,简单余弦形式,Longuet-Higgins形式,Donelan形式,海浪方向谱的观测方法,仪器阵列：测量浪场中同一物理量在不同位置处的时间序列。如采用垂线测波仪、ADCP等。单点测量：测量浪场中某一点处不同物理量的时间序列。如波面起伏与波面斜率的两个分量，水下某深度处的压强和流速的两个分量。遥感方法：在某一固定时刻对海面浪场的空间分布进行光学或微波成像，然后对图象进行Four
3、ier分析得到海浪方向谱，其中还涉及到反演方法。如海面光学立体摄影，SAR影像等。,1.3 海浪要素及统计分布（短期分布）,海浪要素及特征波要素,通常需要对波面记录进行预处理。上（下）跨零点法。峰-谷法。由波面记录读取的波高和周期均为随机量。,海浪要素及特征波要素,（1）部分大波平均波,概率密度分布函数,百分之一大波、十分之一大波、三分之一大波、平均波,有效波（significant wave）,海浪要素及特征波要素,（2）累积率波,（3）最大波与方均根波高,最大波为波列中波高最大的波。,由实测波面资料进行海浪波要素统计的具体步骤,对资料进行平稳性检验，去掉趋势项。找出均线，确定上跨零点。建立
4、波高序列及相应的周期序列。将波高序列按从大到小的方式重新排序得到新的波高序列：,将周期与其相应的波高一一对应得到新的周期序列：,，,由实测波面资料进行海浪波要素统计的具体步骤,波面的分布,-正态分布,实际上波面的分布为非正态的，在高海况下尤为显著。非线性海浪模型（Longuet-Higgins，1963）：,由随机量 的特征函数可以导出其概率分布函数为约化的Gram-Charlier级数。,波高的分布,假定波动能量集中于谱重心频率附近（Longuet-Higgins,1975）：,波高的分布,定义如下随机量：,其中,Jaccobi行列式：,波高的分布,相对于 和 积分:,相对于 积分:,取,注意到,则,-Rayleigh分布,各种特征波高间的关系,波高累积率分布的理论与观测比较,Rayleigh分布:,Weibull分布(Forristall,1978):,其中,
