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航道工程论文
航道工程
海平面上升
潮汐数据
加速度分析
悉尼港
文章针对悉尼海平面加速上升的争议,系统分析了长期潮汐观测数据(1886-2010年)。通过建立滑动窗口计算模型和加速度指标,证明悉尼海平面呈现240/400/600个月的多年代际周期性振荡而非持续加速。30年窗口的SLR均值稳定在0.918 mm/年,SLA在(-0.004, 0.004) mm/年波动。全球同类潮汐站分析支持该结论,质疑了当前海平面加速上升的预测模型。
量子计算
生成对抗网络
图生成
参数效率
几何分析
文章首次将量子-经典混合生成对抗网络(QuGANs)应用于海运路线图生成任务,研究其参数效率与几何特性学习能力。通过构建4端口海路图数据集(1000个样本,强制三角形不等式约束),比较经典GAN(265参数)与四种QuGAN模型(36-132参数)。结果表明:QuGANs在有效图比例(80%)上媲美经典模型,但生成变异性不足;最优QuGAN(66)模型以半数参数实现相似分布拟合度(双峰分布近似)。该研究为量子生成模型在几何约束数据上的应用提供了新范式。
海岸工程
波浪衰减
数值模拟
植被效应
文章介绍了一个开源Python软件包wave-attenuation-1d,用于模拟海岸植被对波浪的衰减作用。该模型采用线性化浅水方程,通过植被引起的拖曳力项来描述波浪与植被的相互作用。数值实现采用四阶Runge-Kutta时间积分和交错网格,对拖曳力项进行隐式处理以确保稳定性。数值实验表明,稀疏植被的传输系数为0.799,波浪高度减少20.1%;而密集植被的传输系数降至0.011,波浪高度减少98.9%。该模型虽然简化了三维流动结构和柔性植被动力学,但为理解基本波-植被相互作用提供了透明且计算高效的框架,适用于海岸工程教育和初步设计计算。
雪粒动力学
湍流传输
降阶模型
积雪预测
文章提出了一种新的降阶模型(ROM)来预测复杂地形中雪粒的湍流传输和堆积模式。通过改进Maxey-Riley方程并引入非线性拖曳力,模型能够准确描述雪粒在湍流中的惯性动力学。降阶模型将雪粒速度场表示为背景风场的扰动,显著提高了计算效率(提升达1000倍)。研究开发了基于拉格朗日平均发散(aLAD)和瞬时发散(iDiv)的积雪诊断方法,能够有效识别雪粒的汇聚区域。数值实验和实地观测验证了模型在从毫米级粒子动力学到千米级地形积雪预测中的准确性,为水文和冰冻圈研究提供了新的建模工具。