1958—2001年全球海域海表风速变化趋势

基于ECMWF的ERA-40海表10m风场,对1958—2001年全球海表风速的变化趋势进行分析,主要分析了整体变化趋势、变化趋势的季节性差异、区域性差异、变化周期。结果表明:①近44年期间,全球海域海表风速整体上以0.0067m·s-1·a-1的速度显著性逐年线性递增。1958—1975年全球海域的海表风速变化较为平缓,1975—1983年递增趋势较为强劲,年平均海表风速的峰值出现在1999年,波谷出现在1975年。②全球海表风速的变化趋势表现出较大的区域性差异。递增趋势明显的区域主要分布于:南极、热带大西洋海域、北太平洋西风带海域、印度洋中低纬度海域、南半球60°S附近大面积带状海域;呈显著性逐年递减的区域主要分布于:赤道中东太平洋、胡安·费尔南德斯群岛附近海域、南大西洋西风带的中部海域,以及一些零星海域。③全球海表风速的变化趋势表现出较大的季节性差异。在各月均表现出显著的线性递增趋势,以1月的递增趋势最为强劲,达到0.0103m·s-1·a-1,7月的递增趋势弱于其余月份,约0.0033m·s-1·a-1。④全球海域海表风速存在明显的2.2~4.3年变化周期,以及6.5年以上长周期震荡。     

近22年西北太平洋海表风速变化趋势及空间分布特征研究

利用来自ESE(NASA Earth Science Enterprise)的1988-2009年CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform)风场资料,对西北太平洋海域的海表风速进行研究,发现在1988-2009年期间,西北太平洋大部分海域的海表风速呈显著的逐年线性递增趋势,近岸海表风速的...     

经略21世纪海上丝路之海洋环境特征系列研究

"一带一路""亚投行""非洲援建""协助多国撤侨""亚丁湾护航"……,处处彰显我国延续和平与发展主题、为整个人类社会谋福祉的负责任大国风范。21世纪是海洋的世纪,海洋是人类生命的摇篮、巨大的资源宝库、连接人类友谊和发展的纽带。本系列研究首先探析了海上丝路战略在经济、文化、政治等各个领域的重要意义,并重点从科学研究的角度出发,在我国首次系统性、精细化地分析了整个海上丝路所涉及海域的海洋环境特征[主要包括:风候(风场的气候态)、波候(海浪场的气候态)特征,大风大浪频率及其长期变化趋势,极值风速和极值波高,海流特征],以及重要航线和港口特征、地理特征、气候概况、海洋资源状况、涉及国家的海洋开发状况、法律护航等。期望可以为航海、海洋工程设计、海洋能资源开发、防灾减灾等提供科学依据,为经略21世纪海上丝路提供辅助决策,为"中国梦"及人类社会的共同繁荣进步尽绵薄之力。     

1105号台风“米雷”台风浪模拟研究

以CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform)风场驱动目前国际先进的第三代近岸海浪模式SWAN (Simulating WAves Nearshore),对1105号台风“米雷”造成的台风浪进行数值模拟,基于浮标观测资料,验证了模拟数据的有效性,并对台风浪场的分布特征进行分析.结果表明:(1)以CCMP风场驱动SWAN模式,可以较好地模拟“米雷”所形成的台风浪场;(2)模拟的有效波高(SWH——Significant Wave Height)与浮标观测SWH在波高变化的走势上具有很好的一致性,模拟数据的走势则较为平缓,观测数据跳跃较为明显,模拟的SWH具有较高精度,仅在数值上略低于观测SWH; (3) SWAN模式对“米雷”所形成的台风近中心大浪区、台风眼、台风尾迹等方面进行了较好地刻画.     

1988-2009年全球地面风速变化趋势研究

利用来自ESE的1988-2009年高精度、高分辨率的CCMP风场资料,对全球0.25°×0.25°每个网格点上地面风速的逐年变化趋势进行分析.研究发现:近22 a期间,全球大部分区域的地面风速以显著性递增趋势为主导,递增趋势较强的区域主要分布于南极大陆的临海区域、格陵兰岛的临海区域;显著性逐年线性递减以及地面风速无明显变化趋势的区域主要散布于全球各地的一些零星区域,且不同地区地面风速的变化趋势由不同季节主导.     

1988—2009年中国海波候、风候统计分析

利用高精度、高时空分辨率、长时间序列的CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform)风场,驱动国际先进的第三代海浪模式WAVEWATCH-Ⅲ(WW3),得到中国海1988年1月～2009年12月的海浪场。对中国海的波候(风候)进行精细化的统计分析,分析了海表风场和浪场的季节特征、极值风速与极值波高、风力等级频率和浪级频率、海表风速和波高的逐年变化趋势,结果显示:(1)中国海的海浪场与海表风场具有较好的一致性,尤其是在DJF(December,January,February)期间;海表风速和波高在MAM(March,April,May)期间为全年最低,在DJF期间达到全年最大;MAM和JJA(June,July,August)期间,中国海大部分海域的波周期在3～5.5s,SON(September,October,November)和DJF期间为4.5～6.5s。(2)中国海极值风速、极值波高的大值区分布于渤海中部海域、琉球群岛附近海域和台湾以东广阔洋面、台湾海峡、东沙群岛附近海域、北部湾海域、中沙群岛南部海域。(3)吕宋海峡在MAM、SON、DJF期间均为6级以上大风和4m以上大浪的相对高频海域,JJA期间,6级以上大风的高频海域位于中国南半岛东南部海域,4m以上大浪主要出现在10°N以北。(4)在近22a期间,中国海大部分海域的海表风速、有效波高呈显著性逐年线性递增趋势,风速递增趋势约0.06～0.15m.s-1.a-1,波高递增趋势约0.005～0.03m.a-1。     

“海上丝绸之路”的恶劣环境及应对——极值风速和波高

海洋环境不仅决定着工程及人员的安全,也决定着工程建设的效率和经济收益。由此,在海上丝路建设过程中,需要重视海洋环境对经济建设、岛礁建设和战略通道安全的影响,以达到更好更快地建设海上丝路。文章利用ERA-interim阵风资料、ERA-interim海浪再分析资料,采用Gumbel曲线法推算了海上丝路0.25°×0.25°逐网格点上的50年一遇极值风速、极值波高。另外,还计算了某边远海岛的1年一遇、2年一遇、10年一遇……1 000年一遇的极值风速、极值波高。期望可以为海上丝路建设提供参考。     

南海波浪能资源与其他清洁能源的优缺点比较研究

基于前人和自己已有的工作,将南海的波浪能资源与其他各种清洁能源的优缺点进行比较,为清洁能源的开发与利用提供参考．通过比较发现：南海具有较为丰富的、适宜开发的波浪能资源,且南海也属于中国太阳能资源和风能资源较丰富的地区,在南海实行海浪发电为主,波浪能、太阳能和风能联合发电,必将具有广阔的前景．     

基于SWAN模式的近10年南海北部波浪能资源研究

利用QN（QuikSCAT/NCEP）混合风场驱动第三代海浪数值模式SWAN（SimulatingWaves Nearshore）,得到中国南海北部1999年8月—2009年7月的海浪场,对该海域的波浪能资源进行综合分析,研究发现中国南海北部海域蕴藏着丰富的、适宜开发的波浪能资源.     

波浪能、海上风能资源开发前景展望

在能源危机日益严峻的当今世界,人类将目光聚焦新能源,尤其是资源丰富的海洋能．本研究对波浪能、海上风能资源的评估方法及开发利用现状展开讨论,介绍了海浪发电装置的类别、国内外先进的海浪发电装置,同时展望了海浪发电、海上风力发电、风力海浪联合发电等措施的前景,为缓解能源危机,促进人类的可持续发展提供参考．