海洋白浪寿命的定义及测量结果

通过对国内外白浪研究和应用的分析，首次提出了有效白浪寿命的定义，给出了计算白浪寿命的公式及测量方法和结果，并报告了以此方法在渤海实测的结果，得到了白浪寿命TL海面风速U10的关系为：TL=0．26U10以及白浪寿命概率分布近于瑞和分布等。

深水破碎波判据的研究──Ⅰ．破碎波判据的研究概况及计算方法

本文总结了近百年来破碎波判据的研究状况，全面分析了深水波浪破碎的理论与实验研究结果，就深水破碎波判据的研究方法和适用性进行了广泛讨论。给出了各种波浪破碎判据的表达形式及其相互间的换算关系；总结了破碎波实测资料的处理方法。

深水破碎波判据的研究──Ⅱ．一种风浪破碎判据的模式及实测结果分析

本文在讨论破碎波判据研究的基础上（文献［１］），根据前人的破碎波研究结果，以及海浪的随机性，建立了一个包含摩擦风速和波浪要素的破碎波判据计算模式，报告了在海上和实验室进行验证的实测结果。其特点是利用良好的现场观测条件和先进的实验设备，对破碎波进行了测量，首次通过划分破碎波的状态，合理地给出了破碎波判据的实测结果，并比较分析了其他几种波浪破碎判据的实测结果及使用范围。本文的计算风浪破碎判据的模式与外海实测结果比较接近，但与实验室测量结果相差较大。

破碎波概率分析及实测结果

总结破碎波近年来的研究状况，从理论上对计算破碎波发生率进行分析。并利用先进的实验设备和良好的现场条件，从实验研究出发，在研究波浪破碎过程及其与环境参量的关系中，对破碎波发生率进行实际测量。利用不同的破碎波判据对破碎波发生率进行了计算、比较和分析，结果指出；利用不同的破碎波判据计算的破碎波发生率相差很大，甚至相差３～４倍。

风浪局域小波谱峰的涨落

将湍流研究中已得到有效应用的局域小波能谱概念引入到风浪研究。分析了实验室不同风速下风浪的局域小波能谱。结果表明，局域小波谱峰值存在着显著的涨落，涨落的方差随风速的增加而增大。这不仅体现了风浪的局域结构，还意味着通常风浪谱的应用中除了要考虑平均意义下的频谱峰值外，还必须考虑局域小波谱峰值的涨落方差。

相空间反演方法及其在海洋资料分析中的应用

时间序列重建相空间理论是研究实验数据所隐含着非线性复杂现象（如奇怪吸引子、分形、自相似结构及混沌）的有力工具。本文在时间序列重建相空间理论基础上，建立了在嵌入相空间中反演动力系统方法，并将此方法应用于ＴＯＧＡＣＯＡＲＥ提供的海表温度（ＳＳＴ）时间序列资料分析中，给出了奇怪吸引子关联维数、嵌入相空间维数、Ｌｙａｐｕｎｏｖ特征指数、Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ熵及可预报时间尺度。利用相空间中反演动力系统，在可预报时间尺度上进行预报实验，其结果与实测值基本一致。

一种海浪破碎的判别方法

本文提出一种以波面斜率为判据的海浪破碎的判别方法,其中使用的波相速(作为时间函数)是由Hilbert变换技巧自固定点波面高度记录计算出来的.用实验室机械产生的波列对此方法作了检验,效果较满意;将此方法用于外海风浪破碎的判别,就仅取得的6和5m/s风速下的结果而言,是定性合理的.

水面薄层热结构变性的实验室模拟研究

利用ＨＤＧ高灵敏度红外测温仪和常规测试仪器在动力实验水槽里对风作用下的水面薄层热结构变性进行了模拟测量。测量结果分析表明，当Ｔａ＞Ｔｗ时，风速从０增至１６ｍ／ｓ，可使薄层温差（ＴＲ－ＴＷ）增加约０．４℃，温度梯度达８℃／ｍ。同时还发现，在风以０～１６ｍ／ｓ速度对水面作用过程中，薄层内热输送有方向改变，其热结构变性转换点发生在摩擦风速为２０ｃｍ／ｓ左右。此外，文中还对有关形成机制进行了初步讨论。

Hilbert变换在波群统计中的应用——Ⅱ.波群平均历时长度和平均连长

本文报告波群统计特性研究结果的第二部分.提出用波包谱零阶、二阶矩和波面谱零阶、二阶矩计算平均历时长度和平均连长的新方法.用不规则波造波系统在水槽内产生的具有不同群性的三列不规则波作了验证,并与按Nolte和Hsu公式计算的平均历时长度和按Ewing公式计算的平均连长作了比较.验证和比较结果表明,本文提出的方法不仅可行,且具有一定的优越性.

论风浪的局域结构──Ⅰ.风浪的局域结构与局域小波能谱

基于小波变换，引入了能刻画风浪局域结构的局域小波能谱。论述了风浪的整体结构与局域结构。指出了在不同时间尺度上，风浪具有不同的局域化特征。提出了风浪场演化过程中整体的共振非线性相互作用是否存在的质疑。

海洋白浪与海面摩擦速度的直接同步测量及其结果分析

本文报告首次进行的海洋白浪、泡沫和沫流带与海面摩擦速度的直接同步测量结果.由此结果得海洋白浪覆盖率W_c与海面摩擦速度U_*的经验关系为W_c=1.34×10^(-5)U_*^(1.93).这一关系式支持白浪覆盖率正比于海面风应力的论断;显著不同于白浪覆盖率正比于摩擦速度3次方的物理分析结果.基于此经验关系式,还对白浪在海-气交换中的作用进行了讨论.

海浪能量谱的折绕射研究Ⅰ——缓坡上的联合模型

本文给出缓坡上海浪能量谱的折绕射联合模型,在给定频率和谱的零阶矩下,模型简化为规则波的折绕射联合模型。文中对三种半椭圆形斜坡底形进行了数值计算,分析比较了用海浪能量谱表示的随机波的和简单波的折射模型和折绕射联合模型的计算结果,也分析了随机波的折射谱和折绕射谱的谱形变化。说明联合模型计算结果是合理的,有应用价值的。

海浪波面极大值分布的非线性影响

依非线性海浪模型，在二阶近似下，利用特征函数展开技术和直接求矩的方法，导出了定点波面位移及其对时间的一阶和二阶导数的联合分布。由此联合分布，导出了二阶非线性近似下的波面极大值分布。它由线性意义下的海浪频谱及所考虑的二阶级。波相互作用所确定。当忽略非线性影响时，文中给出的波面极大值分布退化为Ｃａｒｔｗｒｉｇｈｔ和Ｌｏｎｇｕｅｔ－Ｈｉｇｇｉｎｓ所导出的分布。

论风浪的局域结构──Ⅱ.风浪局域小波能谱的性质及应用

引入了局域小波能谱的局域间歇性度量，分析了不同风速下的风浪资料，结果表明，局域小波能谱可依局域频率分为三部分。风浪的群性在三维局域小波能谱图像下显示得更为明显，与风浪有关的一切性质都是局域的，包括风浪的群性。讨论了局域小波谱峰值与谱峰频率的涨落，指出了前者在工程设计中的重要意义，并发现了后者与风浪破碎有关的两种非线性现象。

海浪波面包线的计算及其分布函数的再推导

本文借助Hilbert变换技巧给出一种由波面记录计算波面包线的准确且简便的方法,并在线性海浪理论范围内和不受窄谱限制的条件下严格地再导波面包线的分布函数,最后,还用导出的波面包线分布函数讨论了海浪的波高分布问题。

二维表面波破碎面分形结构

本文利用非线性理论，在各组成波空间特征尺度可分离情况下，推广了Ｌｏｎｇｕｅｔ－Ｈｉｇｇｉｎｓ（１９９４）最新结果。并在某些可允许条件范围内，利用ｎ次骑波能量方程，给出了ｎ－１次骑波关于ｎ次骑波扰动失稳条件。由失稳条件及破碎波动力机制，分析了二维表面波破碎面的拓扑结构，并给出了计算该破碎面分形雏数表达式。最后，通过一具体实例，来进一步解释破碎面分形拓扑结构。

随机波折绕射的缓坡模型实验和数值计算

文中以给定靶谱模拟随机波面,并对在缓坡中传播着的随机波进行了模型实验。同时,用不同的靶谱和底形进行了海浪谱折绕射的数值计算,并比较了实测值和计算值及其谱形结构。结果表明缓坡中海浪谱折绕射联合模型用来数值计算缓坡中传播的随机波是有效的,它等价于随机波的折绕射模型实验,是一种既经济又方便的方法。

深水波浪破碎特征量与风速和摩擦风速的关系

破碎是常见的海浪现象之一,研究海浪破碎现象在许多方面有重要意义.首先,海浪破碎是海-气相互作用包括动量、热量及质量交换的主要动力因素,而且波浪破碎还涉及到其它海-气边界过程,如海面白浪(whitecaps)、海洋表面气泡、大气贴水层水雾及海洋上层混合等;其次,由于破波施加于海洋结构物上的作用力(冲击力)远大于没有破碎时的波浪力,因此,在计算海上建筑物所受外力中,必须考虑破波的出现率及破波强度的影响;另外,波浪破碎会对波高产生影响,因此,在对波高作统计预报时也应考虑波浪破碎的影响;还有的学者认为,很多污染物在海洋中的扩散速度与波浪破碎率有密切关系.

Hilbert变换在波群统计中的应用——Ⅰ.波群群高

本文报告波群统计特性研究结果的第一部分.提出了描述波群高低和强弱特性的物理量——波群高度的定义,并给出由波包谱零阶矩和波面谱零阶矩计算波列均方根群高和均方根相对群高两个波群高度统计特征量的方法.其中波包谱的估计可借助于Hilbert变换由波面高度记录得到.利用不规则波造波系统在水槽内产生的具有不同群性的波列作了验证.验证结果是令人满意的.

海浪局部振幅和局部周期的统计分布

根据平稳正态随机过程及其Hilbert变换的性质,在不受窄谱限制的条件下,严格导出海浪局部振幅A局部周期T的分布函和联合分布函数,并以在实验室水槽中产生的三种不同谱宽度的波浪作了验证,结果比较满意。