海浪統(tǒng)計特性的分析及應(yīng)用.pdf

1、海浪是發(fā)生在海洋中的一種普通而重要波動現(xiàn)象，自四十年代興起以來對它的研究已經(jīng)有了很大發(fā)展。隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和國際形勢的變化，海浪研究成果對海上經(jīng)濟和軍事活動等具有十分重要的應(yīng)用價值。而其眾多的研究成果已構(gòu)成了動力海洋學(xué)的一部分，與上層海洋動力學(xué)、海洋遙感和海洋工程等諸多領(lǐng)域都有密切關(guān)系。海浪研究一般分為動力學(xué)和統(tǒng)計學(xué)兩種方法。在實際研究中往往將兩種方法結(jié)合。由于海浪具有隨機性，在研究中可以視為隨機過程，既可以從海浪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一海浪譜進

2、行描述，也可以從海浪對外變現(xiàn)特征-波要素統(tǒng)計分布加以描述。而海浪要素的統(tǒng)計分布是隨機海浪研究的核心問題，此方法是從外觀方面描述了海浪的隨機性質(zhì)，因此它在海浪的工程應(yīng)用方面受到極大關(guān)注。20世紀80年代中期以來，因海洋衛(wèi)星遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展，與其相關(guān)的一些海浪要素的統(tǒng)計分布的研究有了較大的發(fā)展。
　　 但是現(xiàn)在對于周期的大多數(shù)研究都是在正態(tài)過程和窄譜的條件下，雖然一直在不斷的改進，而其結(jié)果都是相同的，即周期分布為瑞利分布。由于限制

3、條件過于嚴格，使得其應(yīng)用有一定的局限性。本文導(dǎo)出一種新的周期分布，此分布放寬了其限制條件，可以一定程度上反映周期的不確定性，使其應(yīng)用更加的廣泛。并通過觀測數(shù)據(jù)對這種分布進行擬合檢驗。
　　 另外，長期以來對于海浪要素的研究，針對單變量的研究如波高、波長、周期等較多且取得了很多的成果。對于其多變量的聯(lián)合分布研究較少。并且這些已有的成果都是以正態(tài)過程和窄譜為條件導(dǎo)出的，對海浪的研究有一定的局限性。
　　 因此本文通過分析波高

4、和周期的相關(guān)關(guān)系，以及波高和周期滿足的概率分布模式之間的相關(guān)結(jié)構(gòu)關(guān)系，利用Copula函數(shù)，導(dǎo)出一種新的波高周期的聯(lián)合分布函數(shù)。這種分布函數(shù)是一種新的非線性的，不是以正態(tài)過程和窄譜為條件導(dǎo)出的分布，在一定的物理意義下反映了海浪要素的不確定性。并利用實測數(shù)據(jù)對聯(lián)合分布進行驗證，并與以往的波高與周期聯(lián)合分布加以比較。然后應(yīng)用新的波高周期聯(lián)合分布推算聯(lián)合設(shè)計值并與傳統(tǒng)的聯(lián)合分布進行比較。結(jié)果表明，新的分布函數(shù)與實測數(shù)據(jù)擬合較好，且應(yīng)用此分布函