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博碩士論文 etd-0212109-114430 詳細資訊
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論文名稱
Title
亞重力邊緣波之現場資料分析及其在海嘯和颱風波浪之應用
The in-situ data analysis for infragravity edge wave and its application in tsunami and typhoon waves
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
92
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2009-01-13
繳交日期
Date of Submission
2009-02-12
關鍵字
Keywords
邊緣波
edge wave
統計
Statistics
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中文摘要
邊緣波屬於近岸亞重力波 (infragravity wave) 的一種,其發生機制及作用方向跟一般前進波不同,當波浪以一角度斜向入射海岸,倘若受到地形影響,反射波又折回海岸,就有可能產生沿著海岸方向傳播的邊緣波,並影響原本波高分佈情形,對近岸地區存在一定的威脅。本研究乃使用設置於高雄港跟花蓮港的AWCP所量測之現場壓力及流速資料及應用賀伯黃轉換(HHT)分析,並利用本文所推導之壓力流速理論來加以探討,當近岸地區流場受到外力作用時,如單一方向之前進波,以海嘯和颱風湧浪為例,是否有邊緣波的現象發生。
研究結果顯示:在海嘯波通過之後 2 小時內,高雄港明顯因為海嘯波而有長時間的影響,在26日晚上9點,以週期 50-130 秒區間和其理論線相關性高,配合驗證計算方法和潮位測站資料的比對,顯示在海嘯衝擊東港及蟳廣嘴之後,有可能造成以第 2 模態的邊緣波形式而傳達至高雄港。花蓮港3年颱風期間觀測資料分析結果顯示,從花蓮港南邊通過的颱風,在壓力與流速有比較好的相關性,探究其原因為臺灣東南邊海岸平直且長,坡度平緩,較北邊來說環境影速影響較小,其中又以長週期70-140 秒的亞重力分量相關性最佳,並且皆以低階模態為主,表示花蓮港港池共振之原因,在颱風影響下由外海所引致的邊緣波,依照其傳播性而將長週期能量帶進港內,是應該列為考慮之原因。
Abstract
The edge wave is a kind of infragravity wave. It’s forcing and evolu- ion are different from common progressive waves. It may damage the co- astal area when a wave incident to the shore with an angle is reflected and reflected back by topography. In this thesis,by AWCP deployed near Kao- hsiung and Hualien harbor,the flow and surface elevation of the tsunami generated in PingTung earthquake and typhoon waves are analyzed.By assuming uni-directional progressive waves and HHT, the theoretical solution is used to check if the edge wave exists.
The primary results suggest that Stokes edge wave is a significant component of the tsunami in Kaohsiung area and it might be generated when the tsunami arrived the DongGung or SGC.The infragravity wave generated by typhoon waves in typhoon Kaemi, Bopha and Hugupit are also edge waves by the relation between pressure and flow.That means edge waves be generated by typhoon waves outside the Hualien harbor will transport low frequence energy to the the harbor basin and cause the resonance of Hualien harbor.
目次 Table of Contents
目錄
章次 頁碼
中文摘要…………………………………………………………………I
英文摘要……………………………………………………………..…III
目錄……………………………………………………………………. IV
圖目錄……………………………………………………………….....VII
表目錄………………………………………………………………......XI
第一章 緒論……………………………………………………………1
1-1前言……………………………………………………….1
1-2邊緣波的成因…………………………………………….1
1-3前人研究………………………………………………….4
1-4研究目的………………………………………………….5
第二章 現場資料來源與分析方法…………………. ……………….7
2-1資料來源及品管…………….……………………………7
2-1-1花蓮港和高雄港……….…………….........................7
2-1-2安平港….…………………………….........................9
2-1-3資料篩選及品管….………………………………...10
2-2分析方法…………………………………………………11
2-2-1理論介紹….………………...……………………….11
2-2-2賀伯黃轉換..……………..……………………….....12
2-2-3本質模態函數………………..……………………...13
2-2-4經驗模態分解法.........................................................13
2-2-5整體性經驗模態分解法………..…………………...14
2-2-6高雄港和花蓮港分析波浪週期區間……..………...15
第三章 高雄港HHT分析結果………………………………………17
3-1高雄港HHT分析………………………………………..17
3-2高雄港分析驗證比較…………………………………....28
3-2-1驗證計算方法…………………..……………..…….28
3-2-2潮位測站驗證…………………..………..………….32
第四章 花蓮港HHT分析結果............................................................39
4-1 花蓮港HHT分析………………………………………..39
4-2 閉鎖長波…………...……………………………………40
4-3 亞重力波範圍…………………………………………...47
4-4 2005年颱風壓力流速分析…………………………….48
4-5 2006年颱風壓力流速分析…………………………….52
4-6 2008年颱風壓力流速分析…………………………….62
第五章 閉鎖長波對 p-u 分析結果比較…………………………….68
5-1安平濾除閉鎖長波之 p-u 分析比較…………………..68
5-2花蓮濾除閉鎖長波之 p-u 分析比較…………………..71
第六章 結論與建議…………………………………………………..75
參考文獻………………………………………………………………..77
參考文獻 References
參考文獻
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