江淮气旋大风预报研究

江淮气旋大风预报研究的结果表明：气旋大风的预报实际上就是冷空气南下造成地面加压与气旋东移造成地面降压，这两个因素所造成气压梯度发展变化地以预报。还介绍用天气学原理建立的大风预报模式，以及用数理统计方法判别有无强风的预报，经过历史拟合和试报，在预报气旋大风中有一定的准确性。     

影响近海船舶航行安全的台风浪数值预报试验

台风引起的大风浪和涌浪对船舶航行、抗台和避风有着重要的影响,为航海者提供实时、准确的海浪场对船舶的航行安全和营运效率有着重要的现实意义。选用一个对我国近海船舶航行造成较大影响的9711号台风Winnie为研究对象,应用国际上先进的海浪预报模型WAVEWATCH -Ⅲ对Winnie的海浪场进行了后报,将预报的有效波高与TOPEX Poseidon卫星高度计资料作了详细的对比分析,结果表明,预报的有效波高与卫星高度计资料基本一致,达到了航海活动所需的精度,从而为近海船舶航行提供科学的参考依据。     

基于LSTM网络的浮式海洋平台运动在线预报研究

海上浮式结构物运动响应的准确在线预报,对保障海上作业安全具有重要意义.本文基于长短期记忆(LSTM)神经网络模型,建立了浮式海洋平台运动响应极短期在线预报方法,可根据波浪时间序列信息对运动响应进行预报.通过半潜式平台模型试验得到大量波浪序列和运动响应数据,利用这些试验数据建立并训练LSTM模型,并对不同的测试工况进行运动预报和分析.结果表明,所建立的LSTM模型针对浮式海洋平台运动极短期在线预报具有较高的预报精度,预报提前量为12 s时,纵荡、垂荡和纵摇预报精度分别高于90％、93％和85％,且模型的计算效率高,每步计算时间为毫秒级,远小于预报提前时间,可以实现运动在线预报.     

船舶运动极短期预报研究

本文通过对两艘有航速情况下的船舶运动实测数据的分析，试图寻求一种准确程度较高的极短期预报模型。该文共分两部分，第一部分利用ＡＲ模型导出多级ＡＲ模型，预报精度明显提高。在对运动瞬时值预报中，利用包络对结果进行修正，精度有所改进；第二部分利用人工神经网络导出了包络的预报模式，预报精度明显高于ＡＲ模型。     

台风预报现状及其对船舶避台决策的影响

准确的TC预报是避台决策安全、经济的重要保证,但受目前理论和技术水平的限制,完全准确的TC预报无法得到。因此,了解目前气象部门对TC预报的最新进展和动向,准确把握气象部门所能提供的TC预报水平,对于避台决策制定者有着十分重要的意义。我们通过对大量有关TC预报文献的分析研究,针对目前TC预报研究的最新进展情况,重点介绍了当前各国TC移动路径和风浪场的预报水平;提出了所存在的问题及对船舶避台决策的影响,指出进行绕避TC决策所需要解决的重要课题之一,是能够合理地、有效地使用各个不同预报台站的预报结果,科学地提取其中的正确信息,而目前气象部门广泛使用的集成预报方法有可能为此问题提供一个有效的解决办法。     

实时流场预报及在海面溢油轨迹预测中的应用

本文提出了舟山定普港域三维实时流场数值预报和调和预报方法,并在海面溢油轨迹预测应用实例中作了验证。结果表明,该方法能较准确地预报港域内流场的空间和时间分布,由预报流场驱动的溢油轨迹同实测结果一致,适合于在海上溢油事故等环境问题中使用。     

船舶气象传真图分析使用中的几个问题

此文阐述分析、使用气象传真图时应注意的原则、基本要点,并讨论了将数值模式预报(M)、天气学经验预报(E)和诊断天气分析(D)相结合的MED方法的应用。     

实船航速预报技术研究

本文通过对船模试验和实船试航资料的整理、分析和研究,提供了各类相关因素及图表,可较准确地预报船航速。文中还提出了一种新型的航速预报方法－－（ＣＡＤ,φｎ）法,可改善航速预报精度。     

二阶灰色神经网络在船舶横摇预报中的应用

为了提高船舶的耐波性和适航性、对船舶横摇进行有效准确预报,提出了将灰色系统理论和神经网络进行有机结合的二阶灰色神经网络预报模型。介绍了二阶灰色预报模型,采用神经网络映射的办法构建灰色神经网络预报模型,并介绍了神经网络学习机制。另外,以某舰船横摇运动时间序列预报为例对模型进行仿真验证,有效改善了二阶灰色模型较大的预报偏差。仿真结果表明,GNNM(2,1)模型能准确预报船舶横摇运动,具有更高的预报精度和更好的数据稳定性。     

国内外极地海冰业务化预报系统概述

在全球气候变暖和北极海冰快速减少背景下，极地海冰预报发挥着越来越重要的作用。提高极地海冰预报能力是极区船只航行以及极区能源开发与保护等许多领域和方面的重要保障。近年来，各国发展并建立极地海冰预报系统，极地海冰业务化预报取得了显著进展。通过对海冰数值动力模拟进行模型开发、检验和验证，使模式结果不断向观测值靠拢，以实现灵活、强大的海冰模拟的目标，提高对极地海冰演化的预测。我国的极地海冰业务化预报系统在准实时同化海冰密集度和海冰厚度的基础上，实现了卫星观测海洋表面温度数据的融合，解决了极区观测变量数据同化技术中海冰-海洋界面物质和能量的协同调整的难题，为极地科考和商业航行提供更精细化、更准确的海冰预报服务能力。文中简要介绍国内外极地海冰业务化预报系统的现状，并展望了未来发展的难点与问题。     

海洋内波可见光光学反射特性研究

照片尺寸为20mm＊30mm;最好不用红色背景建立海面光学成像理论模型研究海洋内波是国内外有关研究机构的热点之一。文章初步讨论了太阳耀斑在光学卫星上的影响,结合海面光学可见光反射率模型,基于Cox-Munk模型计算了海面的辐亮度,并研究了海面风速、海面油膜对海面太阳辐亮度影响,并分析比较了它们的计算结果。     

瓯江口航道海域溢油扩散数值模拟

首先建立了瓯江口海区平面二维潮流数学模型,根据现场实测资料对该数学模型进行验证.在此基础上对该海区的潮流场进行模拟,为溢油模型提供水动力基础数据,然后利用MIKE21 SA溢油模型对溢油泄露事故进行影响预测.研究结果表明,风的条件因素对油膜漂移轨迹的影响较大.在潮周期的不同阶段发生溢油事故时,溢油油膜漂移轨迹可能完全不...     

小方型系数船舶的船体波浪载荷综合研究

从船级社规范对于不符合主尺度比要求的船舶船体梁波浪载荷的规定出发,采用理论预报和船模试验2种综合方式,进行了小于0.6方型系数、高航速、高海况目标船的波浪载荷研究.从规范对波浪载荷的线性理论预报值进行的非线性修正,修正后中拱和中垂波浪弯矩绝对值之和与线性理论预报极值全幅值相等出发,阐述所研究船特殊主尺度比下的模型试验结果、三维非线性水弹性理论预报结果显示出的波浪载荷非线性行为;同时综合模型试验与理论预报的共同规律,研究不同波高、航速、浪向等非常规船型船体波浪载荷的强非线性行为,从而认为规范基于的线性理论预报值进行非线性修正的统一规定太过笼统,进而建议规范对波浪载荷的非线性修正予以进一步的明确区分和规定.     

Experimental study of the state-of-the-art offshore system integrating a floating offshore wind turbine with a steel fish farming cage

An innovative offshore system integrating a floating offshore wind turbine with a steel fish farming cage (FOWT-SFFC) has recently been developed by the two leading authors for offshore wind and aquaculture industry. The purpose of this paper is to investigate the dynamic responses of FOWT-SFFC subjected to simultaneous wind and wave actions in the harsh South China Sea environment by a series of model tests. The tests are conducted at the Tsinghua Ocean Engineering Basin with Froude scale of 1:30. In this paper, the similarity law and setup of model tests are given first. Then a series of calibration tests and identification tests are carried out to validate the capacity of wind generator and wave maker, and to identify the vibration frequencies of tower, the stiffness of mooring system, natural periods and system damping, motion response amplitude operators (RAOs) of FOWT-SFFC, and thrust-speed performance of the turbine in wave basin. After that, seakeeping tests are implemented for random waves, followed by a sequence of load cases including normal operating and extreme conditions. Constant wind speeds and random wind speeds are respectively considered in load combinations. The experimental results affirm the excellent seakeeping and dynamic performance of FOWT-SFFC. Existence of metal fish nets increases the damping of foundation's 6 degree-of-freedoms motions. Generally, the influence of nets on the dynamic responses is insignificant in wind sea states.     

江苏海域波浪分布特征研究

以1991—2011年风场数据为驱动,运用第3代波浪模型SWAN对江苏海域的波浪分布特征进行了模拟研究。首先运用基于浅水方程的Delft3D-flow模块对江苏海域的潮波进行模拟,给波浪模型提供一个准确的边界条件;其次运用SWAN模型对江苏海域的波浪进行模拟并与观测值进行比较;最后对江苏海域的波浪分布特征进行研究。结果表明:江苏海域年平均波高由南往北依次递减,年平均最大值为1.5 m左右,强浪向为NE向,四季中冬季的平均波浪最大,春秋次之,夏季最小。     

海洋平台设计中的风浪参数选取标准

以我国渤海某区1970年至1993年风暴过程的后报资料为基础,提出了泊松二维冈贝尔逻辑分布,并将其用于风暴过程中伴生的风速与波高的联合概率计算,给出了美国石油协会(API)行业标准有关环境条件三种设计标准的具体做法.基于新的统计模式,同时提出了联合概率法设计标准.比较了多种标准所得设计参数的差异,给出了适合工程所在海区的环境荷载参数.计算结果表明,新的统计模式适用于遭受风暴影响的海洋工程结构设计,特别是边际油田的开发建设.     

珠海桂山岛十三湾防波堤修复加固方案

针对开敞海域防波堤结构遭遇风浪袭击而破坏的问题,分析破坏原因并选择适用的修复加固方案。引用较为详实的的风、浪、水流等资料,特别考虑了近些年出现的几个强、超强台风对工程海区风浪的影响,通过规范计算与模型试验相结合的方式,确定防波堤堤顶高程、护面块体质量等主要设计参数及断面结构形式。同时,从防波堤使用功能及港内泊稳条件的角度考虑,优化防波堤平面布置。结合模型试验研究成果,提出了针对性较强的修复加固及优化布置方案,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

开敞式码头泊位长度试验研究*

关于开敞式碟形码头的泊位长度,我国港口设计规范与英国规范和OCIMF指南中的规定值差别较大,我国规范规定的泊位长度较长。针对这一问题,通过水池物理模型实验,研究了开敞式蝶形码头的泊位长度对系泊船舶的系缆力和运动量的影响。实验水文条件考虑波浪、潮流、风要素,实验船型为30万吨级典型油轮,采用3种泊位长度布置方案。实验结果表明,缩短码头泊位长度,并均化缆长分布,能使缆力分布趋于均匀,并减小与横向约束相关的船舶运动量。     

双峰谱海浪的数值模拟技术研究

海上的波浪观测资料统计表明，海上纯风浪和纯涌浪的出现机会比较少，大部分以混合浪形式出现，其频谱结构多为双峰甚至多峰。研究双峰谱波浪的模型表述和数值模拟技术，对三种典型的双峰谱海浪进行了数值模拟，仿真结果表明了双峰谱海浪数值模拟的有效性。     

海上人员传送技术及维修船运动响应研究

随着众多大型风场陆续建成,海上风场维护问题日益突出。海上风场多选址于强风浅水海域,恶劣的海况导致维修船运动剧烈,维修人员登陆十分困难。目前国外已有研究单位针对海上风场的人员登陆问题开展研究,开发登陆船或登陆系统,旨在确保维修人员安全登陆风机。而我国关于此方面的研究几乎空白。基于此情况,文章对已有登陆系统进行了归纳总结,并通过多体水动力的算例探究登陆风机时维修船的运动规律。通过文中的研究,可以得到结论:(1)有义波高仍是限制登陆系统工作和维修人员登陆的主要因素,其决定了海上维修的有效期窗口,我们国家有必要开发新技术和新系统来保证人员登陆风机。(2)不同波浪谱对维修船运动响应的影响不可忽视,在实际工程中有必要根据海上风场的实际海况,选择合适的双峰谱来预报维修船的运动响应。(3)风机桩基础的存在与否对维修船的耐波性有影响,需要在水动力分析中考虑;但当二者间的相对距离在若干米内时,耐波性受此距离影响不大。