资源描述：
《潮流准调和分析的软件实现_唐岩》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第26卷第2期海洋测绘Vol126,No122006年3月HYDROGRAPHICSURVEYINGANDCHARTINGMar1,2006潮流准调和分析的软件实现12311唐岩,罗世华,宋刚福,暴景阳,许军(11海军大连舰艇学院海洋与测绘科学系,辽宁大连116018;2196561部队,广东广州510320;31华北水利水电学院,河南郑州450011)摘要:较之潮汐分析、预报的研究而言,目前关于潮流的计算还相对落后。简要论述潮流准调和分析与预报的基本原理,编程实现了潮流准调和分析、准调和预报以及潮流椭圆绘制,并具体给出了实际算例,用以说明该程序的可用性和正确性。关键词:水文观测
2、;潮流准调和分析;潮流调和常数;潮流椭圆要素中图分类号:P332文献标识码:B文章编号:1671-3044(2006)02-0034-03T=V0+EDviVicos(Ti+dvi-Gi)1引言i海水受月球和太阳的作用,除产生潮汐现象外,=V0+EDviVicos(Rit+T0i+dvi-Gi)(1)i同时还产生周期性的水平流动,即潮流。潮流按流式中,Ui、Ni为北分量的调和常数;Vi、Gi为东分量的向的变化可分为往复式(直线式)和回转式两种。调和常数,它们的意义与H、g相当;U0、V0为余流,在传统的潮流表制作过程中,往复式仅预报最大流即除去天文因素引起的全日、半日等潮流之后的
3、剩[1]时刻和速度,回转式则逐时预报。依本文的程序余部分,主体为稳恒的海流;Dui、Dvi和dui、dvi为准调可以对不同类型潮流作逐时预报,能够更好地反映和分析的振幅订正和迟角订正,是时间的函数;T0i、潮流的变化规律。此外,潮流椭圆的绘制也由计算Ri为各分潮流天文初相角和角速率。机软件自动实现,相对于传统的手工绘制方法有较由(1)式可知,每个分潮流都有北分量和东分大的改进。量两组调和常数,同时,从垂直方向来说,潮流又有[1]表层、中层和底层之分,程序计算时可根据具体2原理与模型需要的不同进行选择。潮流程序计算的基本思路为:读取潮流原始观潮流准调和分析的基本原理简述如下:将实测
4、测数据并进行准调和分析,文本输出调和常数结果;潮流数据分解为北分量和东分量,按(1)式建立观利用分析所得的调和常数实现潮流的逐时预报,文测方程。实际应用中,一般采用线性化的方程分析本输出预报结果;利用所求调和常数计算潮流椭圆求解,以北分量为例,方程表示为:要素并在程序界面中绘制潮流椭圆。u=U0+EDuicos(Rit+T0i+dui)UicosNii2.1潮流准调和分析与预报的基本原理与模型准调和分析方法在短期潮汐潮流观测资料处理+EDuisin(Rit+T0i+dui)UisinNi(2)i中应用较为广泛,同时也是潮流分析方法中较为实对上式按最小二乘求解,求得UicosNi、
5、UisinNi、U0,用的方法之一。进而求得Ui、Ni;同理可得Vi、Gi、V0。为分析方便,将潮流分解为北分量和东分量,记将以上计算所得的分潮流调和常数及余流代入为u和T,与潮汐一样,潮流也是许多分潮流之和,(1)式,预报给定时刻的北分量u和东分量T,进而由下[1]其模型表示为:式计算潮流流速X及流向H,实现潮流准调和预报:u=U0+EDuiUicos(Ti+dui-Ni)22iX=u+T(3)-1T=U0+EDuiUicos(Rit+T0i+dui-Ni)H=taniu收稿日期:2005-11-24;作者简介:唐岩(1982-),男,河北邢台人,硕士研究生,主要从事应用潮汐研
6、究。第2期唐岩,等潮流准调和分析的软件实现3522221/22.2潮流椭圆要素及其计算模型W=[Ucos(F-N)+Vcos(F-G)]潮流椭圆要素由调和常数计算而得,它与调和22221/2kW=[Usin(F-N)+Vsin(F-G)]常数是表示潮流的两组不同参数。总体而言,潮流-1sin[Vcos(F-G)/W]调和常数类似潮汐调和常数,是直接应用于潮流预若Ucos(F-N) 报的参数;而潮流椭圆要素能够更加直观地由椭圆(=(4)-1图形的形式表示出潮流变化情况。P-sin[Vcos(F-G)/W]潮流椭圆要素实际上是表征椭圆的参数与时间若Ucos(F-N)<02222系统
7、的结合,图1为分潮流椭圆示意图。式中,A=Ucos2N+Vcos2G;B=Usin2N+Vsin2G;F=RS。实际上,由(4)式所得参数已可以构建椭圆图,旋转率k是可求可不求的,如果需要求解,可对流向H按时间求导,设流速为X,即由:Vcos(Rt-G)H=arctanUcos(Rt-N)得出:dHRUVsin(G-N)=2(5)dtX此时,若sin(G-N)>0,则流向按顺时针旋转,即k图1分潮流椭圆示意图为负;反之为正。图中的分潮流椭圆长半轴和短半轴分别表示3实例计算这个分潮
