1988—2010年中国海大浪频率及其长期变化趋势

利用数值模拟海浪数据,对1988—2010年期间中国海的大浪频率及其长期变化趋势进行较为精细化的统计分析.结果表明:1)近23年期间,中国海的大浪频率基本在30%以内,其中渤海、黄海中北部海域、东海西部近岸海域、北部湾、泰国湾的大浪频率在3%以内,高频海域分布于台湾岛以东广阔洋面、南海中部的东北—西南走向海域.2)春季大浪频率为全年最低,由春季至冬季大浪频率整体上是逐渐递增的.冬季大浪频率为全年最高,大值区为吕宋海峡至中南半岛东南海域一线,呈东北—西南走向的带状分布.3)近23年期间,中国海的大浪频率整体上以0.257%a-1的速度显著性逐年线性递增,且变化趋势表现出较大的区域性和季节性差异.4)不同海域大浪频率的变化趋势由不同季节占主导.

1988-2009年中国海及周边海域大浪频率对ElNino的响应

以CCMP风场驱动目前国际先进的第三代海浪模式WAVEWATCH-Ⅲ,对1988-2009年中国海及周边海域的海浪场进行数值模拟,探索近22年期间该海域的大浪频率与El Nino现象的内在联系。结果表明中国海及周边海域的大浪频率与El Nino有着密切的联系:(1)大浪频率与nino3指数的同期、大浪频率滞后1-4个月与nino3指数表现出显著性负相关,尤其是当大浪频率滞后2个月时,与nino3指数的负相关最强;当大浪频率滞后7-10个月时,大范围海域与nino3指数呈显著性正相关,大浪频率滞后8个月时,与nino3指数的正相关达到最强。(2)无论1988-1997年还是1999-2009年,大浪频率滞后8个月的曲线走势与nino3指数的走势表现出非常好的一致性,相关系数高达0.70、0.73。(3)中国海及周边海域的大浪频率与nino3指数具有共同的5.87-6.29个月、11.00-13.54个月的显著性变化周期;同时还具有共同的3.5-4.7年的年际变化周期,以及7年的长周期变化。(4)中国海及周边海域的大浪频率与nino3指数在20世纪末、21世纪初存在共同的突变期,nino3指数的突变略超前于大浪频率的突变。

南海—北印度洋的大浪频率特征

为了深入分析南海—北印度洋的大浪频率,利用来自欧洲中期天气预报中心的ERA-interim海浪再分析资料,统计了南海—北印度洋海域1979-2014年每月的大浪频率,并利用线性回归方法,分别计算了大浪频率在不同月份的长期变化趋势,以及大浪频率变化趋势的主导月份。计算结果表明：阿拉伯海的年大浪频率为10%-40%,明显高于孟加拉湾和南海;南海—北印度洋一半以上区域的大浪频率显著递增,趋势为0.03%-0.33%/a;一些零星海域的大浪频率显著递减,其余海域无显著变化;每年大浪频率发生变化的主导月份,南海为1,3,9月,孟加拉湾为7,9,10月,阿拉伯海为6,7,9月。

Grads在中国近海大浪频率统计中的运用

航海、防止和减少海浪灾害、海洋工程等对大浪发生的频率(简称大浪频率)极为关注,大浪对人类的生产、生活往往造成严重影响,甚至带来灾害,深入研究中国海的大浪频率具有重要的实用价值。本文利用CCMP (Cross-Calibrated, Multi-Platform)风场,驱动目前国际先进的第三代海浪模式WW3 (WAVEWATCH-III),模拟得到了1988~2011年逐3小时的中国海海浪场,并利用Grads (Grid Analysis and Display System)软件,结合Fortran程序,统计了中国海2.0 m以上大浪、4.0 m以上大浪出现的频率,希望该方法可以为相关统计工作提供参考,结果可以为航海、海洋工程等提供参考。

东中国海大浪频率和极值波高统计分析

基于目前国际先进的第三代海浪模式SWAN,以QuikSCAT/NCEP混合风场为驱动场,对东中国海1999年8月—2009年7月间的海浪场进行模拟,利用模拟结果对25°N以北的大浪频率、极值波高进行统计分析。结果表明:(1)东中国海的大浪出现频率在11月最高,5月最低。西部和北部的大浪频率低于南部和东部;(2)中国沿岸的最大波高不超过3 m,而东部琉球群岛附近海域的最大波高在7 m以上,最高可达11m。

南太平洋海浪特点的统计分析

根据 1950—1995 年的南太平洋气象船舶报资料，对 5°×5°网格统计的风浪和涌浪的要素进行分析，得出了南太平洋风浪和涌浪的变化规律和分布特点。南太平洋海浪场与北半球各大洋相比，季节变化不显著，但仍有明显的季节变化，低纬常年盛行东南向浪，高纬则盛行偏西向浪，本文通过分析每月风浪、涌浪的盛行方向、波高及周期等值线图，研究阐明了南太平洋各要素的分布规律，为船舶远洋交通运输、远洋出访和科学实验提供了较翔实的海浪资料及变化规律。

经略21世纪海上丝路之海洋环境特征:波候统计分析

文章利用来自ECMWF的ERA-interim海浪再分析资料,统计分析了21世纪海上丝路涉及海域的波候特征,结果表明：1 2月,南海的有效波高（SWH——significant wave height）在1.4m以上,明显大于北印度洋。南海的波向以NE向为主导;北印度洋以偏S、偏E向为主。5月,北印度洋以偏S向浪为主;南海中部为SE向,北部为偏E向。北印度洋的SWH在1.2m以上,明显大于南海。8月,南海—北印度洋以SW向的浪为主。阿拉伯海的SWH在2.2m以上,孟加拉湾为1.4~2.8m;南海的SWH相对最弱。11月,南海的波向以NE向为主,北印度洋以偏S、偏E向为主。南海的SWH明显大于北印度洋。2 2月,南海以偏NE向的浪出现频率最高,需要引起重视的有NE、NNE、ENE向的强浪。北印度洋主要以偏S向的浪为主,强浪出现频率很低。8月,南海—北印度洋以偏S、SW向的浪为主;需要注意的是SSW、SW、WSW向的强浪。3 2月、11月,北印度洋的大浪频率在10%以内,南海明显高于北印度洋。5月,南海—北印度洋在10%以内。8月,阿拉伯海的大浪频率在40%以上,孟加拉湾次之,南海的频率低于北印度洋。4 1979-2014年期间,南海大部分海域的SWH显著性递增,趋势在每年0.4cm/s以上。孟加拉湾、印度半岛西部海域没有显著的变化趋势。阿拉伯海西部、印度洋15°S-0°显著递增,趋势为每年0.1~0.4cm/s。仅部分零星海域表现出显著性递减。

台湾岛周边海域的波候观测

为了更好地掌握我国台湾岛周边的海浪特征,利用来自台湾岛的海浪观测数据,采用气候统计方法,分析该海域的波候（海浪气候态）特征,主要包括波高和波浪平均周期的季节特征、强浪向、大浪频率、阵风系数。结果表明：台湾岛周边的有效波高（SWH）在冬季最大,秋季次之,夏季最低,台东近海的SWH、平均周期常年大于台湾海峡;台湾周边的强浪向常年以偏北向为主,夏季的最大波高为全年最大,冬春两季偏低,冬季台湾海峡的最大波高大于台东近海,春、夏、秋季则相反;东沙岛、台东外洋的大浪频率明显高于其余站点,马祖、澎湖次之,其余站点整体较低;花莲和龙洞各代表月的阵风系数为1.4-1.5,鹅銮鼻常年在1.3左右,澎湖为1.2-1.4。