0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800 1920 2040Tim e (sec)

- 4- 3- 2- 1

01234

Ele

v. (

m)

Wa ve s Me a su re me n ts a t Hu a lie n Ha rb o rTim Typ h o o n , 1 9 9 4 /0 7 /1 0 1 6 :0 0

M easured surface e levations

30 pts m oving average

.

Sta. 5

0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800 1920 2040Tim e (sec)

- 4- 3- 2- 1

01234

Ele

v. (

m)

- 4- 3- 2- 1

01234

.

W arf 22

0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800 1920 2040Tim e (sec)

- 4- 3- 2- 1

01234

Ele

v. (

m)

.

W arf 08

0 120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200 1320 1440 1560 1680 1800 1920 2040Tim e (sec)

- 4- 3- 2- 1

01234

Ele

v. (

m)

.

W arf 10

.

.

以相同的縱座標波動尺度檢視花蓮港港外灣區 ST5,港內 #22, #08, 及 #10號碼頭測站之波動資料 .並應用 30點之移動平均法 ,可明顯看出 :花蓮港港外灣區及外港與內港港域皆明顯有振幅相當的長週期波動振盪存在 .長週期波動振盪之振幅普遍可達約 50公分 .至於各測站的頻譜特性 ,及相互間頻譜之關聯性 ,請參見後列之投影片 .

=>議題 :1. 在港外灣區 ,振幅約達 50公分的長週期波動振盪如何引發 ?(請注意 ,實測紀錄期間 ,相對應的短週期波動之波高約為 3~5公尺 ,而灣區 ST5測站之水深約為 15米 ).2. 基於港內及港外長週期波動振盪振幅相當之現象 ,在花蓮港外港與內港港域的長週期波動振盪 ,是否主要係由港外灣區的長週期波動振盪所直接引動並受其主控？3.花蓮港之內外港域是否存在港灣共振現象 ?若是 ,其顯著的共振週期是否應大於 130秒 (基於第 7張投影片之討論 )?

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

TIME (s)

Eta

(m

)

ST5 Row data & 30pts Mov. Avg.

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.210

-2

10-1

100

101

102

103

Frequence (Hz)

S(f

) (m

2 /Hz)

ST5 Row data & 30pts Mov. Avg. Spectrun

上圖 :花蓮港港外灣區 ,ST5測站 1994/07/10 16:00之波動實測資料 .並應用 30點之移動平均法所得之長週期波動特性 .下圖 :波動實測資料與應用移動平均法所得之長週期波動的頻譜分析結果及相互間的對照比較特性 .圖中 ,綠線用以區隔一般所定義的亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍 .圖中可見 :在亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍內 ,依據原始實測資料所得之頻譜分析結果 ,稍較應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果偏大 , 但在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量 ,其大小則甚為一致 .此結果顯示 ,依據早期之實測資料，並進行波譜分析 ,其長週期波動成分在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量仍具有相當的研判價值 ,惟為清楚判釋長週期波動之特性 ,似乎應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果亦可提供相當真實的資訊 .

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

TIME (s)

Eta

(m

)

Warf #22 Row data & 30pts Mov. Avg.

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.210

-2

10-1

100

101

102

103

Frequence (Hz)

S(f

) (m

2 /Hz)

Warf #22 Row data & 30pts Mov. Avg. Spectrun

上圖 :花蓮港港外灣區 ,外港 #22碼頭測站 1994/07/10 16:00之波動實測資料 .並應用 30點之移動平均法所得之長週期波動特性 .下圖 :波動實測資料與應用移動平均法所得之長週期波動的頻譜分析結果及相互間的對照比較特性 .圖中 ,綠線用以區隔一般所定義的亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍 .圖中可見 :在亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍內 ,依據原始實測資料所得之頻譜分析結果 ,稍較應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果偏大 , 但在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量 ,其大小則甚為一致 .此結果顯示 ,依據早期之實測資料，並進行波譜分析 ,其長週期波動成分在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量仍具有相當的研判價值 ,惟為清楚判釋長週期波動之特性 ,似乎應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果亦可提供相當真實的資訊 .

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-4

-3

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-1

0

1

2

3

4

TIME (s)

Eta

(m

)

Warf #08 Row data & 30pts Mov. Avg.

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.210

-2

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102

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Frequence (Hz)

S(f

) (m

2 /Hz)

Warf #08 Row data & 30pts Mov. Avg. Spectrun

上圖 :花蓮港港外灣區 ,外港 #08碼頭測站 1994/07/10 16:00之波動實測資料 .並應用 30點之移動平均法所得之長週期波動特性 .下圖 :波動實測資料與應用移動平均法所得之長週期波動的頻譜分析結果及相互間的對照比較特性 .圖中 ,綠線用以區隔一般所定義的亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍 .圖中可見 :在亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍內 ,依據原始實測資料所得之頻譜分析結果 ,稍較應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果偏大 , 但在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量 ,其大小則甚為一致 .此結果顯示 ,依據早期之實測資料，並進行波譜分析 ,其長週期波動成分在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量仍具有相當的研判價值 ,惟為清楚判釋長週期波動之特性 ,似乎應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果亦可提供相當真實的資訊 .

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

TIME (s)

Eta

(m

)

Warf #10 Row data & 30pts Mov. Avg.

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.210

-2

10-1

100

101

102

103

Frequence (Hz)

S(f

) (m

2 /Hz)

Warf #10 Row data & 30pts Mov. Avg. Spectrun

上圖 :花蓮港港外灣區 ,外港 #10碼頭測站 1994/07/10 16:00之波動實測資料 .並應用 30點之移動平均法所得之長週期波動特性 .下圖 :波動實測資料與應用移動平均法所得之長週期波動的頻譜分析結果及相互間的對照比較特性 .圖中 ,綠線用以區隔一般所定義的亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍 .圖中可見 :在亞重力波之頻域 (頻率低於 0.04Hz)範圍內 ,依據原始實測資料所得之頻譜分析結果 ,稍較應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果偏大 , 但在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量 ,其大小則甚為一致 .此結果顯示 ,依據早期之實測資料，並進行波譜分析 ,其長週期波動成分在頻率低於 0.02Hz範圍之頻譜能量仍具有相當的研判價值 ,惟為清楚判釋長週期波動之特性 ,似乎應用移動平均法後所得之長週期波動頻譜分析結果亦可提供相當真實的資訊 .

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.0610

-2

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100

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Frequence (Hz)

S(f

) (m

2 /Hz)

30pts Mov. Avg. Spectrum Comparison, Hualien Harbor, 1994/07/10 16:00

ST5W22W08W10

基於前述長週期波動頻譜之分析比較結果 ,並為清楚判釋花蓮港內外長週期波動頻譜之相關特性 ,因此在應用移動平均法後 ,將花蓮港港外灣區 ST5測站與港內 #22, #08, 及 #10號碼頭測站之長週期波動頻譜資料匯總 ,結果如上圖所示。從圖中比較頻率低於 0.02Hz,甚或至 0.03Hz範圍之頻譜特性可看出 ,花蓮港港外灣區確實具有明顯的長週期波動能量 ,且其能量普遍較大於港內之內外港區 .其中 ,#10號碼頭測站的長週期波動能量明顯為上述各站中之最小者 .因而第一張投影片中所列舉的議題 ,個人覺得應值得大家共同深入思考研究 .

0 50 100 150 200 250Wa ve P e rio d s (se c)

0.0

0.5

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1.5

2.0

Wa

ve H

eig

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(m

)

Zero-C ross-U p H -T S tochasticST5

W arf 22

W arf 08

W arf 10

.

.

若再針對前述應用移動平均法後所得的長週期波動資料 ,不從頻譜觀點而改用波浪統計的觀點 ,則在應用零上切法分析後 ,可得花蓮港港外灣區 ST5測站與港內 #22, #08, 及 #10號碼頭測站之各長週期成分波之波高與週期關係分析結果 ,如上圖所示。從圖中比較可看出 ,花蓮港港外灣區 ST5測站之長週期成分波 ,以週期 50秒 ,75秒 ,100秒 ,及 125秒為最主要 ,各主要的週期並皆具有 50公分以上的波高 ,且其波高值普遍大於港內各測站之波高 ,不過其週期範圍僅分布在 125秒以下而已 (*或有其他較長週期之成分波存在 ,只是其波高應甚小 ). 相對於港外灣灣區的波高 -週期關係 ,在花蓮港港內之內外港區 ,從上圖尚可看出 : #22, #08, 及 #10號碼頭測站 ,其所存在之長週期成分波 ,明顯較港外灣區多且長 ,而且較長週期成分波之波高 ,普遍約可達一公尺左右，此一分析結果顯示 :僅管花蓮港港外灣區與港內之內外港域皆具相當的長週期波動之波高 ,但其長週期波之構成成分卻明顯不相同 . 基於此一觀點 ,因此 ,港灣共振現象之存在，遂不可逕而排除 . 依據以上的討論 ,有關第一張投影片中所列舉有關花蓮港共振的幾項議題 ,冀期能獲得大家之思考 ,討論與回應 .

討論與回應