应用谱分析方法分析预报南沙海区冬季大风

利用(1989年11月一1999年3月)冬季北半球500hPa候平均高度资料，分析了南沙海区冬季大风(简称为南沙冬季大风)与北半球中、高纬西风带中的超长波、长波活动的关系。结果表明：中、高纬强冷空气爆发南下是造成南沙冬季大风的最主要原因；当中、高纬的角动量输送达到一定数值后，伴随南沙海区会出现一次大风过程，在南沙冬季大风出现前期，偏高纬度的角动量有一次同步向北输送过程，使中、高纬西风增强，结果还表明：纬向扰动动能大多集中在超长波段内，经向扰动动能随纬度的不同主要集中在2—6波波段内。文中在这一基础上分析得出南沙冬季大风的预报指标.     

南沙海区持续东北大风产生的原因分析

主要通过对东亚局地Hadley环流与南海冬季风潮相互作用的分析,从而找出南沙持续东北大风产生原因的相关理论依据,同时为该海区的东北大风预报提供一些经验和参考。     

浙闽沿海和台湾海峡海域冬季大风风速计算方法探讨

本文利用东海区海陆大风对比试验结果及26艘船只两个月的海上航测实况资料，通过对各种风速进行海陆比值分析、差值分析和测站间对比分析。论证了据陆上大风推算该海区大风风速计算式的可靠性，从而为实时、定量地预报海区大风提供了1种方法．     

利用卫星云图制作南沙海区大风预报

一、引言 南沙群岛是我国南海诸岛中面积最广,岛、礁、沙、滩数量最多,位置最南的一个群岛。地处低纬度,远离大陆,四面环海。水文气象资料缺乏,因此给南沙海区的气象预报带来一定的困难。 几年来利用卫星云图资料作南沙海区的大风预报,取得了一定的效果。卫星云图上的热带云团是热带天气中的一个重要概念。在各类天气系统相互作用中起着重要作用。全球热带地区每年平均出现600～700个热带云团,在条件适宜时大约有十分之一的云团能发展成台风。由于热带大气本身就接近条件不稳定,再加上热带地区有充足的水汽供应,有利于热带云团的形成和发展。它在云图上表现为一片白而亮的稠密云区,它所经过之处总伴有强烈的降水和大风。     

近22年来南沙海区的气温变化

运用南沙永署礁气象观测站1989—2010年的气温资料,对近22年来南沙海区的气温变化进行了分析,结果表明:近22年来南沙海区气温分两个阶段呈阶梯上升趋势,增长率为0.336℃/10年,升温幅度白天大于夜间。四季中秋季升温幅度最大,冬季升温幅度最小。2010年是近22年来南沙海区最暖的一年。     

南沙海洋—大气物理场数据库及信息系统

介绍了“八五”国家科技专项－南沙群岛及基邻近海区综合科学考察项目中的南沙海洋－大气物理场数据库及信息系统。阐述了数据库及信息系统的结构及硬、软件设备、建立了Ｆｏｘｐｒｏ ２．５ ｆｏｒ Ｗｉｎｄｏｗｓ软件支持下的南沙海洋－大气物理场数据库。     

南沙海区夏季风期间西南大风的统计分析

通过对南沙永暑礁夏季观测资料的统计分析，发现了南沙海区西南大风产生的基本规律，通过分析南沙西南大风与南海和西太平洋热带气旋、辐合带、赤道高压、西南低压、孟加拉湾季风槽、越赤道气流、东风急流等天气系统的关系，得出了几点结论：( 1 ) 10°N 以北南海有热带气旋活动或南海 ITCZ 上的扰动不断加强，作为西南入流气流的通道，南沙海区一般可出现西南大风；( 2 ) 西太平洋台风西移到 125°E 以西，纬度在 15°N～25°N 之间，继续靠近南海且有台风槽向南海伸展时，南沙海区将出现西南大风；( 3 ) 西南低槽的南压加强再结合赤道高压的加强可使南沙海区产生大风；( 4 ) 孟加拉湾低槽前的西南风向东扩展且纬度较低时，南半球低空越赤道气流逐渐加强时以及南海南部高空东风明显增强时，南海可出现西南大风；( 5 ) 只要有以上 4 种形势中的任一种形势出现，再加上观测到云图上南沙海区附近有明显成片的对流云发展时，即可预报南沙有西南大风，其平均风力一般 6 ～ 7 级，阵风 8 ～ 10 级。     

渤,黄海冬季强冷空气智能预报决策系统

冬季强冷空气造成的大风对海上船只影响较大，所以对于强冷空气影响的时间和强度的预报至为重要。本文借鉴了决策支持系统的研制方法，建立了渤、黄海冬季强冷空气智能预报决策系统。该系统拥有数据库及其管理系统、模型库及其管理系统、知识库和内部通讯系统；该系统采用了定量预报加定性分析的方法，把数学模型与预报员的经验有机地结合到一起。     

基于GM(1,1)模型的海区大风灰色理论预测

根据灰色理论方法对影响东海某海区大风建立了GM(1,1)模型,并利用海区8~10月观测资料进行了对比分析,研究发现,该模型物理概念清晰,对9~10月海区大风预测效果较好,对海区灾害性大风长期预报具有一定的指导意义。     

用双重分析法预报10—12月南沙海区热带气旋

本文针对10～12月份南沙海区热带气旋预报上存在的难度,吸取了多元分析和周期分析的优点,采用双重分析方法,即利用逐步回归技术将因子筛选和周期分析法有机结合,预报效果较好。     

渤海海域冰水共存期的波能流密度推算

为给寒区海域的波浪能估算提供科学依据,提出一种合理推算冰水共存海域波浪条件及波能流密度的方法,该方法将海冰模型与水动力学模型耦合模拟得到的冰浓度以线性修正函数的方式纳入波浪模型的海面摩阻风速方程中,并基于MCT (model coupling toolkit)耦合器将海冰模型、水动力学模型与波浪模型进行实时耦合。基于该方法模拟了渤海冬季寒潮大风期间的海冰以及波能流密度的演化。模拟结果表明,在2012年2月5~8日寒潮大风期间,结冰区域占到渤海总面积的1/3,约有76%的渤海海域的平均波能流密度受海冰影响减小,其中辽东湾近岸的波能流密度平均受冰影响最多减小了100%,而渤海湾和莱州湾近岸受冰影响最多分别减小了60%和50%。即使是无冰覆盖的老铁山水道,其波能流密度的最大值也受冰影响减少了14%。耦合模拟可以更为准确地对渤海冬季的波能流密度分布进行评估,为波浪能发电厂选址提供依据。     

太湖北岸风浪谱的特征分析

利用１９９２年在太湖北岸马迹山地区测得的浅水风风浪资料，采用ＦＦＴ方法求算风浪频谱，对谱结构特征的分析表明，观测到的风浪谱在平衡范围谱值按－４．０幂指数衰减，风浪谱形状与文圣常给出的理论结果比较接近。另外，分析以风要素为参量得到的无因次化频谱可以看出，观测谱基本满足谱的相似律。     

南海海面风速季节特征的卫星遥感分析

利用ＧＥＯＳＡＴ卫星高度计于１９８６年１１月至１９８９年３月;司所测的南海海面风速资料,统计分析了南海海面风速的统计特征以及海面风场的分布特点。分析结果表明：南海海区风速受各种天气系统（如季风、台风、副热带高压等）的影响显著,表现为春、夏、秋季平均风速较小,冬季较大,风场分布呈现出夏季南部大,北部小,其他季节为由南向北增强的分布趋势,并在１０°Ｎ,１１０°Ｅ附近海区各季都有一较为稳定的高风速区,其范围大小和中心位置随季节略有变化。     

渤海重现期波高的数值计算

利用RAMS大气模式给出的20年风场资料,利用SWAN近海波浪模式对渤海海域的波浪进行了20 a数值计算.通过与一般过程和大风过程的实测资料的对比后发现.波浪模拟值与实潮值符合地较好,SWAN模式适合渤海海域波浪的计算。通过分析发现.辽东湾常浪向为SSW。强浪向为SSW;渤海中部常浪向为S,强浪向为NE;渤海海峡常浪向为NNW,强浪向为NNW;莱州湾常浪向为S,强浪向为NNE;渤海湾常浪向为S.强浪向为NE。渤中偏东南海域(38°～39°N,119.5°～120.5°E)多年一遇有效波高最大.其中百年一遇有效波高最大值达到6.7m。     

太平洋海面粗糙度的计算及波长的提取

海面粗糙度对于海洋工程和海洋军事非常重要,但是海面粗糙度的现场观测资料非常少,波长更难观测。本文利用TOPEX高度计风速资料,实现了对海面粗糙度的反演。给出了一种提取波长的方法,通过验证表明利用该方法得到的波长精度较高。     

秋末寒潮大风作用下南黄海西部流场及温、盐度变动特征分析

1983年11月中美首次在南黄海西部开展水文和地质联合调查,该调查共设5个浮标站和54个CTD站,其中CTD站所获的温、盐度和溶解氧、透光度资料早已有过一些报道,并获得了一些有益的结论(丁宗信等,1986;熊庆成等,1986;赵保仁等,1986)。但对这次调查所取得的浮标测流资料尚未有人进行认真的分析研究,也未曾报道过。这次测流还是比较成功的,所揭示的现象使人感到振奋,而且这也是迄今在南黄海西部使用浮标最多、时间最长的一次浮标阵测流工作。 本文试图结合1983年11月调查时的海上风速和沿岸水位变化进行综合分析,并对那里的环流状态提出一些初步看法,以利于对南黄海西部水域的海流变动特征和生成机制进行更深入的研究。     

渤海南部海区风浪推算与分析

根据文氏建立的风与浪理论关系及其由风推算风浪的计算方法,利用马山子气象站３３ａ的大风资料,推算出黄河口近海水域波浪要求,并与中科院尜所实测波浪数值和青岛海洋大学推算的多一遇波浪数值进行了比较,其结果是十分相近的。     

大西洋波高成分研究

利用Topex／Poseidon卫星高度计1992年10月到1998年12月连续75个月，230个重复周期的有效波高资料对南北大西洋的波高成分进行了分析，结果显示频数密度峰值对应的波高成分因子在夏季为1．4左右。冬季为1．2左右，其他季节为1．3左右。7，8，9月份大西洋含涌浪的波高成分占频数密度累积率的比例约为90％左右，其中涌浪成分占优约为65％左右；其余各月占85％左右，其中涌浪成分占优约为60％左右，表明大西洋海域常年有涌浪场存在。     

锋面通过台湾海峡时引起的快速成长波高推算

每年冬季因中国北方冷空气前缘东移出海南下而形成的锋面是造成台湾海峡内恶劣海况的原因之一，锋面的到临常引发快速增高的波浪，这种海况是目前作业化数值预报模式在操作上不易反映的。经验证明根据元素波模式推衍所得的面积风域法推算波浪，适合于推导季风期间海况的一种方法。本文将锋面期间风域是移动的特性结合面积风域理论，作为推算锋面抵达时推算波高的方法。本文提出加权风场内插法计算各时刻各网格点的风速，使得面积风域理论简化为在网格点上的离散计算。文中根据锋面期间实际观测数据计算波能传播速率与风能传播系数等参数，经由案例分析的结果显示这个离散化面积风域法可以合理地推算锋面期间快速成长的波高。     

2016年苏北近海风场和波浪场多时间尺度变化的数值模拟研究

利用高分辨率的大气和波浪数值模式,模拟了2016年苏北近海的风场和波浪场,并与卫星高度计资料、散射计风场、再分析资料以及实测浮标资料进行了比较,验证了模式的准确性。基于这套模式结果,系统地分析了江苏近海的风场和波浪场的多时间尺度变化:季节变化、日变化以及季节内变化(台风、寒潮)。分析结果表明:苏北近海海域的风速、有效波高和涌浪在冬季和秋季较大、春季和夏季较小;冬季盛行西北风,常浪向为西北向,夏季盛行东南风,常浪向为东南向。风场和波浪场还具有显著的日变化特征,且日变化存在季节变化规律,离岸越近海域日变化特征越明显。同时,江苏近海还会经历季节内尺度的强天气过程的影响,比如台风和寒潮。