利用GPS量测波浪研究

利用GPS量测运动物体速度的功能可以用来进行波浪量测,由于卫星移动与波浪运动在频谱上有不同的特性,自GPS讯号中分离出波浪运动速度,通过方向波谱分析理论,可以计算求得波浪参数和波谱。但偶尔的卫星讯号漏损和水位谱低频噪声等问题会导致较大的误差,移动平均法可以有效解决此问题。经实验室及海上实测验证的结果可知,用GPS与海上浮标量测波浪的结果一致,表明可以由GPS讯号中计算出正确且可信赖的波浪信息,其中波高和周期的误差均小于5%,波向约有10°的误差,此误差不随波浪大小而改变。

利用马尔可夫链理论建立波高相关性模式

以台湾海峡之国光钻油平台与新竹海气象浮标的有效波高为分析对象,通过移转机率矩阵建立马尔可夫链波高相关性模式。研究结果显示,利用马尔可夫链相关性模式推估之波高的不确定程度低于传统回归相关分析所得,而波高之估算误差受当时海况影响,在恶劣的海况下,本文模式之推估误差低于 。20 %

锋面通过台湾海峡时引起的快速成长波高推算

每年冬季因中国北方冷空气前缘东移出海南下而形成的锋面是造成台湾海峡内恶劣海况的原因之一,锋面的到临常引发快速增高的波浪,这种海况是目前作业化数值预报模式在操作上不易反映的。经验证明根据元素波模式推衍所得的面积风域法推算波浪,适合于推导季风期间海况的一种方法。本文将锋面期间风域是移动的特性结合面积风域理论,作为推算锋面抵达时推算波高的方法。本文提出加权风场内插法计算各时刻各网格点的风速,使得面积风域理论简化为在网格点的离散计算。文中根据锋面期间实际观测数据计算波能传播速率与风能传授系数等参数,经由案例分析的结果显示这个离散化面积风域法可以合理地推算锋面期间快速成长的波高。

华梵前山校区风速统计分布之探讨

研究针对华梵前山气象站2002年5月至2006年12月之小时风速资料进行统计分析,探讨华梵前山风速资料之分布是否合乎韦伯分布(Weibull distribution)及莱利分布(Rayleigh distribution)。研究中韦伯分布使用动差法(Method of moment)及最大概似法(Method of maximumlikelihood)求取参数;莱利分布使用动差法求取参数。进一步以K-S检定,判断各理论累积机率分布与观测值之累积机率是否相符;再以误差绝对值之总和判断何种分布较为适合。分析结果显示:韦伯分布与莱利分布均可适用于描述全部数据之机率分布。将资料分为夏半年(4-9月)与冬半年(10月至翌年3月)时,韦伯分布为最适用之机率分布函数;且夏半年之参数以最大概似法求得最佳,而冬半年则以动差法较佳。此结果可作为校区风蚀、防灾、生态、环境风场特性及评估风能潜势研究之参考。