Расчет поля ветра над океаном

• Автор: Балса Йепес Алдрин Сегундо
• Шифр специальности: 11.00.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Наблюдения ветра над океаном.

1.1. Судовые измерения

1.2. Буйковые измерения

1.3 Спутниковые измерения.

1.4. Описание поля ветра по наблюдениям над океаном

2. Расчет геострофического и градиентного ветра

2.1 Приближение геострофического и градиентного ветра.

2.2 Аппроксимация поля давления.

2.3 Определение градиента давления

3. Особенности расчета геострофического и приземного
ветра вблизи экватора.
3.1. Расчет геострофического ветра.
3.2. Расчет приземного ветра.
4. Методы расчета приводного ветра
4.1. Эмпирические соотношения
4.2. Методы, основанные на использовании теоретических
соотношений и моделях ППС.
5. Расчет и анализ приводного ветра над океаном.
5.1 Эмпирические соотношения.
5.2 Расчет приводного ветра на основе нелинейной модели ППС
5.3 Аппроксимация функций и определение параметров
в нелинейной модели ППС
5.4 Общий алгоритм расчета.
5.5 Сравнение расчета с наблюдениями.
Заключение
Список использованных источников


Исследование искажения воздушного потока проведенное в аэродинамической трубе 8, показало, что вследствие влияния корпуса судна возникают достаточно заметные ошибки при определении скорости ветра , даже когда приборы находятся в тех местах где их обычно устанавливают на НИС. В 9 показано, что при установке анемометров на крыле верхнего мостика погрешности в измерении поля ветра могут достигать . В отдельных случаях, когда блок датчиков судовой дистанционной гидрометеостанции оказывается с подветренной стороны надстройки, мачты и т. Такие ошибки могут сделать результаты судовых измерений непригодными в оперативной работе и при использование специальных расчетах. Более того, погрешность измерений скорости ветра существенно зависит от отношения высоты установки анемометра к высоте надстройки и от направления относительного ветра, отсчитываемого от курса судна. Различие высот наблюдений на судах существенно влияет на точность расчета характеристик поля ветра 6. В большинстве случаев, наблюдения производятся на малых судах на высоте от 7 до м. Причем, на одних и тех же судах в зависимости от состояния загрузки, эта высота также может изменяться в пределах нескольких метров. Во время четвертого рейса научноисследовательского судна Профессор Зубов была исследована достоверность измерений скорости и направления ветра в зависимости от места размещения датчиков. Проведенные наблюдения позволили выявить систематические расхождения в показаниях датчиков направления ветра, составляющие в среднем . Сопоставление значений скорости ветра, измеренных датчиком скорости и контактными анемометрами показало, что между ними имеются систематические расхождения, величина которых в среднем составила ,5 мс. При нулевых курсовых углах датчики скорости ветра дали существенно завышенные значения скорости ветра, что, повидимому, было обусловлено сгущением линий тока при обтекании фокмачты. Систематическое завышение скорости ветра достигало в среднем мс. На измеряемые величины поля ветра на судах может влиять и качка судна. По данным, полученным в аэродинамической трубе , качка может увеличить показания анемометров от до . По оценкам , добавочная скорость ветра за счет качки может составить ,5 мс. Движение судна также оказывает влияние на результаты измерений. Качество судовых наблюдений на ходу судна существенным образом зависит от точности определения курса судна и кажущегося направления ветра, которое зачастую устанавливается визуально по положению вымпела корабля или по дыму 2,. Установлено, что завышение скорости ветра при острых курсовых углах движения судна относительно направления ветра составляет около , а в среднем по всей выборке около . В среднем погрешность измерения скорости ветра составляет около ,5 мс. При измерениях, выполняемых на дрейфующем судне, наблюдаемая скорость ветра принимается в качестве истиной и используется в оперативной и исследовательской работе без введения какихлибо поправок. Если судно дрейфует по ветру, то анемометры неизбежно дают заниженные значения ветра вследствие перемещения прибора по потоку и поэтому возникающая ошибка имеет систематический характер. По результатам работы НИСП Прилив на полигоне в ЮжноКитайском море в декабре г. Средняя величина поправочного коэффициента к измеренной скорости ветра, позволяющего устранить эту погрешность, оказалась равной 1,. По мнению авторов, при работе в дрейфе следует полагать измеренный ветер кажущимся и исправлять значения скорости ветра по данным о дрейфе, полученным навигационным методом . На точность определения режимных характеристик поля ветра над океанами оказывает влияние и вид проводимого наблюдения. Это связано с тем, что инструментальные измерения ветра с судов начались сравнительно недавно, до этого скорость ветра определялась визуально по степени волнения шкала Бофорта . В связи с этим приходится решать вопрос согласования точности визуальных и инструментальных измерений. В сравниваются скорости ветра, полученные инструментально и по старой и новой шкалам Бофорта. Результаты показали занижения величины скорости ветра при их оценке по новой шкале Бофорта.