1010号台风“莫兰蒂”对福建近海风场的影响及其成因分析

分析福建沿岸区域气象自动站、近海气象浮标站等有关风的精细观测资料以及NCEP再分析、雷达反演风场等资料,研究了2010年第10号台风"莫兰蒂"影响福建期间,福建近海风场分布的特点及其成因,以寻找台风影响时福建近海风场预报的着眼点.结果表明:受到环境场及台湾海峡狭管效应,气流与中央山脉之间绕流、阻挡等共同作用,1010号台风"莫兰蒂"影响福建期间,大风在海区上主要集中分布在台风环流东部和福建北部海区;福建中部沿海最早出现大风;而大部分台风影响时间中,中部沿海风力大于北部、南部沿海风力,呈现中间大两头小的布局.特别是1010号台风"莫兰蒂",进入台湾海峡后发展成微型台风,靠近台风的测站在台风临近时才大风突起.而这种微型台风,大风天气突发性强,在风的精细预报中要特别注意短时临近的监控监测.对比各种资料的应用效果表明:NCEP再分析资料反映的主要是海区的大风分布;雷达反演风场,必须结合实况资料验证,具有一定的参考价值;近海浮标站资料,能较早反映台风影响时风场的演变特点,但近海浮标站所观测的海区风力不一定大于相近的沿岸区域气象自动站所观测的沿海风力,二者所观测到的风力、风向的变化与台风位置密切相关.在业务预报中,对近海浮标站资料的应用,还需深入研究,具体情况具体分析.     

山东沿海精细化海区大风特征分析

利用山东沿海12个精细化预报海区2010—2012年的实况代表站逐时大风资料,统计分析了山东沿海的大风日数、风速分布、大风持续时间及大风风向等特征。结果表明,山东沿海风速分布特征表现为:东部海区平均风速最大,在7 m/s左右,西部海区次之,在5 m/s左右,南部海区最小,在4 m/s左右,其中烟台南部沿海甚至在3 m/s以下。当出现大风过程时,各海区的风速相差更大。山东沿海的大风日数、大风持续时间都与平均风速表现为相同的分布特征。山东沿海的大风过程主要为偏北大风,并且量级主要分布在6—7级。由于山东沿海风的局地特征明显,因此在一次大风过程的预报中,各海区预报同一量级是不合适的,需要对预报量级和大风影响时间更加精细的把握。     

闽东北沿海港湾岛屿测站风分布特征及预报指标站的选取

基于2011—2013年福建省宁德市港湾岛屿自动站观测的风的资料,统计分析3 a港湾岛屿风力的时空分布特征,结果表明:港湾岛屿各站的空间分布极为不均,具有明显的区域性差异,局地性特征突出。测站的主导风向以东北风为主,各地风向差异明显。大风风速的季节变化相对来说比较平缓,季节间的差异不大。大风风向的季节变化,冬、秋、春季盛行东北风,夏季则以西南风为主导。此外,通过对资料的完整性、可用性、服务的重要性、站点的地理分布和相关性等因素深入分析,对比论证自动站大风探测资料的代表性和适用性,确定宁德市港湾岛屿大风预报区域自动站的24个代表站,作为预报风力的指标站,将自动站纳入天气预报指标体系,以便对港湾岛屿风力预报进行精细化研究。     

泰山大风气候特征统计分析

利用泰山气象站1971-2010年近40a逐日风向风速观测资料,统计分析泰山大风天气的气候特征。结果表明：近40a泰山平均风速为7．0m／s,冬季风速最大,春季次之,夏季最小;近40a最大风速为37．7m／s,出现在1977年;年平均大风日数为160．3d,月平均大风日数最多为4月,9月最少,从季节分布：看,春季最多,...     

唐山南部近海海浪特征及风浪预报方法分析研究

利用唐山南部近海浮标站的观测资料,对该海域的海浪特征、风浪浪高预报方法及主要海区风浪成长时有效波高与风速、风区、风时之间的关系做了分析。结果表明:(1)唐山南部海域海浪类型以风浪为主,风速大于12.4 m/s的浅水波均为风浪,低于12.4 m/s风速的深水波存在30%比例的涌浪;(2)波高≥2 m的风浪多由具有较长风区的NE、ENE风产生,二者占总数的76.9%,且多出现在秋冬季,所占比例高达83.4%;(3)受风区长度限制,NE、ENE方向上风力大于5级时,该海区内的风浪不能达到充分成长状态;(4)整体而言,"苏联法"对唐山南部近海1.5—2.0 m的风浪波高计算表现出明显的优越性,"海大法"更适合2.0 m以上浪高的计算;(5)不同海区、不同波高范围的计算方法检验显示,对于有效波高≥2 m的风浪,"海大法"对NE、ENE、E方向上的计算效果最佳,SE、SSE方向上大浪出现的几率较低,对于其他方向的海区和波高范围,"苏联法"仍然表现出了理想的适用性。     

基于舟山多年风浪资料的近海海浪预报研究

利用舟山海洋浮标站和附近海岛自动测风站环境风场多年资料,采用空间平滑和时间平滑方法做资料预处理,综合分析风力大小、风向、潮汐和浪高之间的关系,结果显示:平均风力等级大小和平均浪高之间呈准线性关系,风大浪也大;同一等级风力情形下,浪高是以平均值为峰值的多等级离散分布;且与风向密切相关,即北风和东风浪大,南风和西风浪小,其中东风浪最大,这在实践中得到证实;在潮汐和浪高的关系中,大潮汛期间浪高稍大于小潮汛浪高,差值很小,显示潮汐对浪高的影响并不明显。最后建立回归拟合方程,并通过应用检验。此研究结果对本地海浪经验预报提供了有力支撑和有益的修正,有较好的应用价值。     

烟台海域海岛自动站大风对比试验

烟台北部面临黄、渤海,海岛自动站分布众多.我们发现,在同一大风过程中,各海岛自动站的风速、风向因为海拔高度、周围地形影响、下垫面摩擦的不同造成明显差异.本文主要以长岛作为渤海海峡大风的代表站,以崆峒岛和芝罘岛作为烟台北部沿海海域大风的代表站,利用便携自动站的观测数据近似代表海面大风的实况,与代表站进行大风的对比试验,对比试验的数据均采用指数廓线公式订正到海面10m高度.分析了三个海岛自动站的不同风向下的海面大风的实际代表性,并给出不同风向下的大风订正值.     

浙江近海典型寒潮浪的数值模拟:以2015年3月和2016年1月为例

本文选用第三代海浪模式SWAN(SimulatingWAveNearshore),以CCMP(Cross-CalibratedMultiPlatform)风场作为驱动风场,数值模拟了2015年3月份和2016年1月份影响浙江省的两次典型寒潮,并将模拟结果与实测数据进行了对比,模拟误差均在20%之内,属于可以接受的范围,表明SWAN模型和CCMP风场能够满足此次寒潮浪数值模拟的需要。本文从风场的强度、最值风速、风向、持续时间等方面,对比了两次寒潮期间的寒潮风场;从寒潮浪的强度、最值波高分布、持续时间、涌浪分布区域等方面,对两次典型寒潮期间的寒潮浪时空分布的异同进行了研究。总体而言,2015年3月份寒潮的风场从强度上弱于2016年1月份寒潮, 3月份寒潮风场的主流大风是6～7级风,风向偏正北风;1月份寒潮风场的主流大风是6～8级风,风向偏西北风。2015年3月份的寒潮浪强度上弱于2016年1月份寒潮浪, 3月份寒潮浪波高变化剧烈的区域位于研究区域的东北部, 1月份寒潮浪波高变化剧烈的区域位于研究区域的中部和东部; 3月份寒潮浪的大浪主要是5级浪, 1月份寒潮浪的大浪主要是5、6级浪。当寒潮对研究区域的波浪场影响最为显著时,2015年3月份寒潮期间研究区域的北部多为涌浪,2016年1月份寒潮期间研究区域的南部多为涌浪。     

龙口海洋站风况特征分析

根据龙口海洋站观测得到的2007年逐时10分钟平均风速、风向资料,对平均风速风向、大风风速风向、大风日数等方面进行了分析,得出结论:龙口海洋站的风具有典型的季风性气候特征,冬夏季主风向有180°的变化,平均风速的月际变化出现两峰两谷的趋势;常风向为S向和NE向,强风向为偏北向;偏东风的平均风速和出现频率最小;大风风力以6级为主,大风的年平均风速为13.3 m/s,出现大风的月最高概率为63.3%;大风年主导风向为NW-NE以及S,风速以偏北大风较大,偏东风最小;秋冬季节以偏北大风为主,春季偏南大风与偏北大风交替出现,夏季是大风最少的季节。     

渤海海峡海岛站与沿岸站大风对比分析

统计了渤海海峡5个海岛站和3个沿岸站1年的大风资料,在每月大风日数、风速、年际和月际变化特征、主导风向等方面进行了对比分析,得出渤海海峡大风如下结论:大风的风力以6～7级为主,南部比北部更易出现大风,且风速也较大;出现大风的最高概率为57.5%,即平均不到2天就出现一次;海岛站与沿岸站大风风力极值相差最大为20.8 m/s;极大风风速43.2 m/s,创历史最高纪录;风速的月变化规律基本一致,呈现两峰两谷形势;大风年主导风向为NW-NNE,风速以偏北大风和偏南大风较大,而偏西风和偏东风较小;具有典型的季风性气候特征,冬季以偏北大风为主,夏季以偏南大风为主,春、秋季偏北大风和偏南大风交替出现;综合应用海岛站和沿岸站大风记录,能更加准确反映渤海海峡大风的气候特征。     

基于多年ERA-I资料的獐子岛东南小海区风浪统计分析

为对黄海北部海域的风浪分布规律研究提供参考,文章利用2008-2017年的ERA-I再分析资料,对位于獐子岛东南小海区的风场和海浪场进行统计分析。研究结果表明：风力等级越高,风推浪预测准确率相对越低;对于4～8级风,风力等级与平均波高之间的关系接近线性,但二次拟合的效果更好,拟合优度达到0.984 2;受数据分辨率所限,持续大风条件下海浪成长至少需要６ h;6级风最多持续2天（48 h）,波高最大接近3 m,7级风最多持续18 h,波高最大接近3.6 m,6～7级风最多持续66 h;6～8级风下大概率出现N-NW风向,风向出现频次由高到低依次为北风、南风、西风、东风;7级风在北风下的出现频次最高,不大于6级风时北风的对应波高比其他风向大0.5 m左右。     

上海沿岸海域灾害性大风特征研究与预报检验

选取2011-2017年上海沿岸海域5个浮标站点的风场和海浪数据,分析了大风过程的时间和空间特征;对海浪成长过程进行风向分类,运用滑动相关分析统计了8个风向的海浪滞后时间;计算了大风起风时间的预报提前和滞后量,进行了风速风向的误差和准确率检验。结果表明:越往东部海域,大风时数越多,长江口区东部风速较大;大风极值主要出现在8月份台风过程,出现时段都为傍晚到半夜,大浪极值浪向以东北到东南向为主;秋冬季大风时数多,5-6月大风时数最少;大风风向以西北到东北风为主;海浪成长过程风向分布是东南-西北走向,海浪对风的响应滞后时间平均为3~4 h;大风起风时间预报较实况略有滞后,风速预报的准确率总体在70%以上,预报值较实况值偏小,口外浮标偏小最为明显,偏强率都为0;风向预报准确率低,误差大。     

WRF、EC和T639模式在福建沿海冬半年大风预报中的检验与应用

基于福建省冬半年沿海和港湾岛屿自动站的逐时极大风观测资料和WRF(Weather Research and Forecast)、EC(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)细网格以及T639(TL639L60)三种模式预报的10 m 风场资料, 将模式预报的风向风速与观测资料进行对比检验, 结果表明: 福建省沿海冬半年大风的盛行风向以东北风为主, 大风的时空分布极为不均, 沿海风力的脉动性、跳跃性、局地性突出。从三种模式对风速风向的模拟效果来看, WRF 和EC 细网格的预报效果较好, 有可参考性, T639可参考性不高。对于风速, 模式预报结果相比实况极大风速偏小, 港湾岛屿代表站风速的平均绝对误差均小于沿海代表站, 预报平均误差由沿海向内陆逐渐减小, 由中部向南北逐渐减小。风向相比风速的预报效果要差, WRF 和EC 细网格的风向预报误差在45°～50°, 有一定的参考意义; 港湾岛屿代表站风向的平均绝对误差大于沿海代表站, 以浮标站的误差最大。当观测风速出现7 级及以上风速时, 若对大风进行分级检验, 则较低风速的预报平均绝对误差小于较高风速; 风向预报的平均绝对误差也大大降低, 且误差都在45°以内, 具有良好的参考性。     

越南巴达棱湾沿岸海域周年风和浪的观测分析

基于国内首次在越南巴达棱湾2007年5月—2008年4月的风、浪现场实测资料,对该海区的风和浪的基本特征进行了初步统计分析,得出如下结论:1)海区季风现象明显,冬季(夏季)盛行东北(西南)季风,东北季风强度大于西南季风强度;2)海区波向与风向基本一致,即冬季(夏季)常浪向和强浪向均是E(SSW)向浪;3)海区以风浪为主,波谱表现为多峰结构,主峰多为单峰和双峰结构,东北季风(西南季风)期间,峰值周期对应的波向为E(SSW)向,台风对海域的波谱影响明显。文章结果对认识与我国同纬度的南沙群岛海域的风、浪特点具有一定参考价值。     

唐山湾精细化海区大风特征初步分析

根据唐山湾的特殊地理环境,将其分为西部、南部和东部3个海域,并选取3个沿岸站、2个海岛站和1个浮标站分别作为3个海域的代表站,对每个站点的大风日数、风速、年际和月际的变化特征进行对比分析。结果如下:南部海域出现≥6级的大风和极大风的天数最多,出现大风的概率与东部海域相当,均为西部海域的3倍左右;整个唐山湾海域大风具有典型的季节性变化特征,呈两峰两谷分布,5月和11月是出现大风最多的月份;3个海域的极大风速极值均在17.2 m/s以上(8级以上),7月16日急性型冷锋的出现使得嘴东站的极大风速达到31.2 m/s(11级);唐山湾3个海域的≥6级大风年主导风向为NE-ENE,≥6级极大风年主导风向为ENE-E,所有大风几乎没有偏南的风向,即唐山湾6级以上大风均以偏北风为主。综合分析3个海域代表站的大风资料,可以精确的反映唐山湾海域大风的气候特征,更为各个海域的天气预报提供辅助工作。     

我国海洋浮标技术的新成就——HFB1—1A型海洋浮标站首创在海上连续正常工作320余天的记录

国家海洋局东海分局,于一九八四年九月上旬,在我国黄海南部海域,即北纬33°14′18″,东经122°12′0″布放了HFB1—1A型海洋浮标站。该浮标站于一九八四年九月十三日起开始按固定程序,每日四次自动向岸站发送这个海区的风力、风向、气温、气压、湿度、海水表层温度、盐度;自记海水的流速、流向等适时实况气象、水文数据资料。岸站将上述数据资料又及时地转发给北京国家海洋局海洋环境预报中心。一九八五年八月四日,海     

在8114号台风影响下石臼所海区的海浪特征

本文分析了在8114号台风的影响下石臼所海区波浪特征的变化,采用了两种分析方法:(1)统计方法;(2)谱分析方法。结果表明:(a)在台风的影响下,尽管在观测区域内风速风向变化不大,但波浪特征在不断随时间发生变化;(b)用两种方法得到的分析结果比较一致;(c)由谱分析方法计算的结果一般都大于由统计方法得到的计算结果;(d)谱峰周期和谱的重心坐标对应的周期比较稳定。     

2004 年夏初、秋末长江口外海区冲淡水及羽状锋的盐度特征

用国家海洋局东海环境监测中心2004年夏初（6月）和秋末（11月）对长江口外海区现场观测资料，用Matlab计算机编程语言对观测资料进行质量控制、插值网格化，绘制研究海区盐度立体分布图，显示夏初、秋末两季的盐度分布特征。将2004年夏、秋两季长江口外海区冲淡水和羽状锋的分布与以往观测研究结果对比，可得：（1）长江口外海区冲淡水的盐度值主要在5—31之间，冲淡水前缘盐度锋面的盐度值为18—28；盐度值20—28的盐度锋面基本体现该海区羽状锋的特征及变化。（2）夏初长江口外海区冲淡水范围明显大于秋末，夏初该海区以冲淡水为主，秋末冲淡水的范围收缩，紧贴沿岸一带。相应地，夏初该海区羽状锋呈倾斜锋面，占据较大的海区；秋末则为垂直锋面，介于122．50°E-122．70°E海区。     

海口湾海域波浪特征分析

通过在海口湾北部海域布置波浪观测站,对采集到的实测波浪资料进行统计和波谱分析,研究了琼州海峡波浪季节性变化特征。观测期间最大波高为5.6 m,发生在台风"莎莉嘉"经过期间。无台风影响的月份最大波高为3.0 m。年平均十分之一大波波高、年平均有效波高、年平均波高分别为0.5 m、0.4 m、0.3 m,该海域波高总体不大。波周期范围主要在2～7 s区间。研究结果表明:1)观测海区各月基本都受到东北风影响并存在东北向的波浪; 2)发现海区波浪类型主要是风浪为主的混合浪; 3)发现观测海区一直受到南海传入的长周期波影响; 4)海区风向与浪向的一致性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,风速与波高的相关性在东北季风影响时段明显强于西南季风影响时段,该现象在台风月份表现得尤其明显。     

气旋波浪的个例分析

一、前言 强烈发展的入海气旋,是产生大风生成大浪的一种重要海上天气系统。特别是春秋季节移入我国北部海区的气旋与南下的冷空气相配合,常造成大风和降水天气,海面常出现大浪与巨浪。1979年11月25日“渤海二号”石油平台翻沉和1983年4月26日“107浮吊船”在渤海翻沉等海难事件,均为这种天气系统所致。 1983年 4月 25日 08时至28日 08时发生的一次强气旋天气过程,使渤海海区出现阵风达 11级和6.7米的巨浪(H_(1/10)=6.7米)。渔船受损,死伤渔民数人,经济损失严重。气旋带来的强风、暴雨、巨浪严重地威胁着人民生命财产的安全。因此,摸清气旋浪的分布规律有着十分重要的实用意义。