不同海浪数值预报产品在渤海和黄海的预报水平评估

选取欧洲中尺度天气预报中心、美国国家环境预报中心和自然资源部北海预报减灾中心2021年的海浪数值预报产品与渤海和黄海10个海洋观测浮标和5个海洋站观测的有效波高数据进行对比,评估3种产品对海浪有效波高的预报水平。结果表明:从整体来看,3种数值预报产品对24h2m以上有效波高的预报相对误差均不超过19%,欧洲中尺度天气预报中心的误差最低,但三者对于大浪过程的预报值整体偏低。通过分析不同月份、不同海域以及不同天气过程下有效波高的预报误差发现,3种产品在渤海和黄海中部的有效波高预报误差大于黄海北部,近岸的有效波高预报误差高于外海,欧洲中尺度天气预报中心对冷空气期间海浪预报效果较好,自然资源部北海预报减灾中心对温带气旋期间海浪的预报效果更好。

上海区域气象中心第3代海浪数值预报业务系统

建立了以WavewatchⅢ第3代海浪模式为基础的海浪数值预报业务系统,通过对大气环流模式数值预报风场的误差订正和建立台风模型风场,有效地提高了对海面大风以及灾害性海浪的预报准确率。该业务系统实现从资料采集、资料预处理、资料加工和计算到预报结果输出的全自动化,它提供1天2次168h以内的海面风和浪高、浪向、涌浪波高、波周期的预报,预报员可以通过MICAPS平台和国际互联网调阅预报结果。经过一年半的业务运行,表明该系统运行稳定可靠,能基本满足预报员制作责任海区实时风浪预报的需要。在应用相同海面风场条件下,对有效波高的预报准确率比已有的第2代新型混合型海浪预报模式提高了5%。

近45年南海-北印度洋波浪能资源评估

利用ERA．40海表101TI风场驱动第三代海浪数值模式（WAVEWATCH-Ⅲ，简称WW3），得到南海-北印度洋1957年9月～2002年8月的海浪资料，计算该海域的波浪能，分析波浪能流密度的四季分布特征、不同能级出现的频率及波浪能流密度的稳定性，为海浪发电、海水淡化等选址提供依据。研究发现，南海-北印度洋海域蕴藏着较为丰富的波浪能：（1）南海-北印度洋大部分海域的年平均波浪能流密度在2kW／m以上，大值区位于南海、孟加拉湾、索马里附近海域。（2）南海=北印度洋海域波浪能流密度大于2kW／m和大于4kW／m出现的频率都较高。（3）南海-北印度洋的波浪能流密度具有较好的稳定性，春季、秋季、冬季的稳定性好于夏季，南海的稳定性好于北印度洋。

近45年北印度洋海表风、浪特征研究

基于第三代海浪数值模式（WAVEWAZTCH-III），以ERA．40海表风场为驱动场，得到北印度洋1957年9月-2002年8月的海浪场，并分析其特征。研究发现，北印度洋1958～2001年年平均海表风速和有效波高均呈缓慢递增趋势；北印度洋的海表风速、有效波高存在2．36～5．2a左右的共同周期及26a的长周期震荡；北印度洋海域年平均海表风速、有效波高的突变形势与冬季相似，突变期在20世纪80年代初。本研究可以为在北印度洋这一重要战略通道上作业的船只提供重要参考。