有18列数据,根据附带的后缀名为“hdr”格式的文件,第一列是投放的编码,第二列是采样顺序编号,第三列是东西方向的速度U,第四列
35
f是南北方向的速度V,第五列是垂向速度W,第十五列表示压强大小(用dbar表示)。在处理数据是,只提取第三、四和五列的数据,他们代表了不同情况下流速的大小。
在所仅有的数据中,有风速在5米每秒情况下,分别在距离水底15厘米和25厘米的地方流速的时间序列,和风速在10米每秒的情况下,分别距离水底25厘米和50厘米的地方流速的时间大小,以及风速在15米每秒情况下的表层流速的时间序列。每次投放的时间有所不同,有10秒的,11秒的,12秒的,还有45秒的。
利用软件matlab,进行数据处理。得到定点流速的时间变化如下图所示:
4
结果显示,在风速5ms的情况下,分别在距离底部15、25厘米的流速的时间
序列呈现较为一致的是变化趋势,在距离水底15厘米地方的流速比距离水底25
厘米地方的流速要略大。这是因为虽然在表层受到风应力的作用,但是在不同表
层的切应力会有所不同。最简单的例子牛顿的粘性流体实验,能清楚地解析
这一现象。
在风速10ms的情况下,在距离底部25厘米的流速的时间序列表示,流体的
东西方向的速度和南北方向的速度有正有负,数据可能有坏值,不能将其考虑。
流速取时间平均后,垂向速度如下表所示:风速ms表层15cm
25cm
50cm5
0002300050
1059091e04
000571538471e04由上表可以知道,垂向速度的绝对值从表面到
底层是减少的,由于是潜水波动,几乎没有色散,所以垂向速度不显著,从水底
逐渐向下,垂向速度很快趋于零,流动只有水平速度。
5三、实习总结
45
f通过本次实习,了解了波浪水槽实验的基本原理和理论基础:包括造波方法,波浪理论等。同时,也了解造波机的基本构成和声学多普勒(ADV)的使用方法。风是海洋中波浪形成的基本因素,实验中开动风洞风机造风就可以观察到风浪随风速和风吹距的变化情况。另外,在水槽的尾部有消波板,斜板消波利用波浪的反射原理。
本次实习是物理海洋学专业学生的必修课程,在这次实习中,我获益良多,同时也感谢老师的知道和同学的帮助。虽然数据的有较大的偏差,但是操作本次仪器的使用是一次不错的经历。
6
55
fr