南海的海浪及其预报的一些问题

一、引 言 南海海区辽阔、地形复杂,海上波浪的大小分布受当时海上的风场和海区地形等因素影响引起明显的变化。通过相当长一段时间的海浪预报实践和对1958-1967年和1958-1972年这两次南海船舶测报中波浪观测资料的整理分析~[1],我们对南海海浪的分布规律,已有了基本的了解,并发现了一些在制作海浪预报时应予注意的问题。 二、南海海浪的分布概况 根据《中国近海及西北太平洋气候图集》中所编绘的南海各月波浪分布图,可以看出南海的波浪大小和方向的变化主要受季风的强弱、进退和变化所影响。南海北部一般于9月份开始出现占优势的东北浪,10月份占优势的东北浪区扩展到南海中部,11月份整个南海均主     

南海台风风场分析及其预报

根据台风在移动过程中,台风内部风场结构相对稳定的特点,利用1969～1987共十九年历史资料按不同天气形势分型,用合成法得到相应类型的台风合成风场。对各类合成风场作经验正交函数(EOF)分析,提取主分量。用主分量逼近预报时的初始风场。依据台风路径和强度预报可作出未来的台风风场预报。用1988年的实测资料检验台风风场的预报结果,若台风路径和强度预报正确,则未来24小时台风风场的平均预报误差为4.1m/s。     

秋季南海台风的预报

本文分析了1960-1983年10-11月南海台风的路径,得出秋季南海台风的路径和强度变化与北侧大陆上的气压、温度、风场有关,认为在秋季低层气流对台风的引导是显著的,而低层引导气流的强弱又与副热带高压脊西伸的程度有着密切的关系。     

南海台风中期路径趋势判别预报方法

根据历史台风的相似路径将台风分为西行、西北沿海登陆和海上转向三类，并分析了各类500hPa高度场的特征。通过对台风位移与其相应的500hPa高度场的典型相关分析，提取了天气强迫信息，连同台风的一些气候学和持续性特征作为待选因子，采用多级逐步判别方法，建立台风72h路径趋势的各类判别函数。预报时，代入72h500hPa数值预报产品及气候持续性因子。通过对1990～1994年的独立台风进行了试报检验。结果表明，试报的准确率为88.8％，Heidke技巧得分为0．80。该方法为南海台风中期路径趋势预报提供了一种客观方法。     

海浪预报知识讲座——第二讲 海浪要素及其特征

１海浪要素 不管海浪是风浪、涌浪、近岸浪或者是混合浪，它们在海上出现时，波高总是有高有低，波长和周期有长有短，因而在实际分析海浪状况时，主要由海浪要素描述。图１表示在一固定点利用海浪自记仪记录到的波面。横轴代表时间，纵轴代表波面相对静止水面的铅直位移。 波面自上而下跨过横轴的交点称为下跨零点（例如图中２、４、６），自下而上跨过横轴的交点称为上跨零点（例如图中１、３、５）。两个相邻上跨零点（或下跨零点）间的时间间隔为周期Ｔ，周期的平均值为平均周期－Ｔ。两个相邻上跨零点（或下跨零点）间的最高点为波峰，…     

一种海浪预报方法的探讨

一种海浪预报方法的探讨林克式（温州海洋管区）一、问题的提出数值预报，半经验半理论的预报，经验统计预报海浪仍是当今我国海浪预报的三大方法。由于受条件的限制，我们对东海油田的海浪预报，虽然找出了五十多条预报指标，并用微机进行按需挑取，预报效果仍然不好。而...     

南海台风路径预报CLIPER模式

基于南海（１１３°－１２３°Ｅ，１０°－２５°Ｎ）台风的气候学、持续性和一些组合因子，根据与未来的经向、纬向位移的回归分析，发展了一种预报台风路径的气候与持续的（ＣＬＩＰＥＲ）模式。并建立了一组从２４小时到１２０小时的预报台风路径经、纬向位移的预报方程，同样，根据台风前２４小时移向的分组，建立了分类样本预报方程，对非独立样本和独立样本试报表明，分类样本方程比全样本方程有更高的精度，无论对于全样本模     

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。     

南海海浪业务化数值预报系统检验

为检验南海海浪业务化数值预报系统的预报效果,利用2010年和2011年3-11月的观测资料,通过计算预报值和观测值的绝对误差、相对误差等统计参数和线性回归分析对南海海浪业务化数值预报系统进行检验.统计结果显示有效波高和平均周期的预报误差24 h＜48 h＜72 h,有效波高的24 h、48 h、72 h预报平均绝对误差小于0.5 m,平均周期的24 h、48 h、72 h预报平均绝对误差小于0.8 s;预报误差有明显的季节变化,10月和11月的预报误差显著小于其它各月;回归分析结果显示预报值与观测值存在中度高度线性相关关系,随着预报时效的增长相关度逐渐递减,预报值较观测值偏大.总体来说,该系统的预报误差在可接受的范围之内,满足业务化预报的要求,但与欧洲气象中心等发达国家的预报系统比较来看,该系统还存在较大差距.     

南海冬季海浪的时空变率特征

The spatial and temporal variation characteristics of the waves in the South China Sea(SCS) in the boreal winter during the period of 1979/1980–2011/2012 have been investigated based on the European Centre for Medium-range Weather Forecasts interim(ERA-Interim) reanalysis dataset. The results show that the leading mode of significant wave height anomalies(SWHA) in the SCS exhibits significant interannual variation and a decadal shift around the mid-1990 s, and features a basin-wide pattern in the entire SCS with a center located in the west of the Luzon Strait. The decadal change from a weak regime to a strong regime is mainly associated with the enhancement of winter monsoon modulated by the Pacific decadal oscillation(PDO). The interannual variation of the SWHA has a significant negative correlation with the El Ni?o Southern Oscillation(ENSO) in the same season and the preceding autumn. For a better understanding of the physical mechanism between the SCS ocean waves and ENSO, further investigation is made by analyzing atmospheric circulation. The impact of the ENSO on the SWHA over the SCS is bridged by the East Asian winter monsoon and Pacific-East Asian teleconnection in the lower troposphere. During the El Ni?o(La Ni?a), the anomalous Philippine Sea anticyclone(cyclone) dominates over the Western North Pacific, helps to weaken(enhance) East Asian winter monsoon and then emerges the negative(positive) SWHA in the SCS.     

南海北部台风海浪谱的双峰性和成长性

本论文通过对南海北部三次台风过境期间基于浮标观测的海浪谱进行分析,发现虽然大部分成熟的台风海浪谱为单峰结构,但实际上在台风海浪的成长和衰减阶段,双峰谱占据了很大的比例。双峰谱的形成主要是由于风浪和涌浪的叠加以及不同波分量之间的非线性相互作用,我们可以通过能量密度的成长率对谱型变化进行高效的预报。此外,台风海浪的主要波向依赖于台风中心相对观测点的位置,而波向的分散情况在相距台风中心较远的区域无明显规律。本文提出了一个新的六参数波浪谱型拟合双峰谱,其拟合效果相较于前人的谱型更好。通过验证,形状参数和谱宽度之间的理论关系依然适用于单个谱峰。通过分析谱参量的变化特征,证明了谱参量不仅与台风强度和台风路径相关,还存在很强的交互相关。最后通过拟合海浪谱数据,本文得到了台风影响下海浪有效波高和有效周期之间的成长关系,这对海洋工程实际应用具有重要意义。     

山东半岛东部沿海海浪预报方法初步探讨

本文采用麦夸特法（Levenberg—Marquardt）＋通用全局优化的拟合方法,依据山东半岛不同海区海浪和风的实况资料,确定不同海区拟合方程,拟合方程以WRF风场预报模式预报24小时风速为预报因子,以海浪浪高为预报量。根据拟合方程计算出的每个海区的浪高的值,对每个海区分别进行海浪的浪高预报,产品以GRADES图形的形式输出。     

LGFD海浪数值预报方法 Ⅰ.海浪数值预报模式

一、前言由于海浪本身的随机性,描述海波运动的最合理逻辑的方式应当是能量或它在波数(或频率)空间中的分布这样的统计特征量。基于能量平衡的现代海浪预报方法的发展取决于我们对以下两方面知识的深化: Ⅰ)海波能(或海波能谱)的输入和消衰机制; Ⅱ)海波能(或海波能谱)在物理空间中和在波数相空间中的传播机制,以及计算机和计算技术的发展。人们根据自己对以上诸方面认识的不断深化,在不同的年代提出了一代又一代的海浪数值预报模式。40—50年代建立在Jefferets机制和总能量(特征波高)平衡方程基础上的Sverdrup-Munk方法是典型的第一代海浪数值预报模式。     

BSCS海浪数值预报方法

本文介绍一种适用于深、浅海的海浪数值预报模式——BSCS模式,它不仅考虑了波-波间非线性能量转移,而且包含了折射、底摩擦等浅水效应,因而具有广泛的应用性。为了求解这一方程,将计算区域依水深不同划分为不规则的三角形元,计算每个格点上以△t为时间间隔的离散谱值。时间差分用改进的两步Lax-Wendtcff格式,空间微分用空间中三角形平面对x, y方向的斜度来近似。已知条件为网格点的位置及其水深、风场等,通过计算机计算所得到的结果为方向-频率谱(或浪要素)的时空分布。     

海浪预报知识讲座 第一讲 海浪及其危害

第一讲海浪及其危害１海浪的定义海浪是发生在海洋中的一种海水波动现象。一般指的海浪是由风产生的波动，其周期为０．５至２５秒，波长为几十厘米到几百米，一般波高为几厘米到２０米，在罕见的情况下波高可达３０米以上。在观测到的资料中［１］，有许多关于实测最大波高的记录：１９３３年２月７日在北太平洋，美国海军的莱梅帕号油船观测到最大波高达３４米，周期１４．８秒和波速１０２公里／小时的海浪；１９５６年４月２日苏联调查船“鄂毕号”在印度洋的南纬４０度风暴区域，于风速３５米／秒时，使用立体照相测量得到最大波高为２…     

中尺度海气浪耦合模式对西北太平洋双台风影响下的海浪预报研究

为了分析中尺度海气浪耦合模式对西北太平洋双台风影响下的海浪预报效果,采用GFS全球预报系统和西北太平洋海洋预报系统预报场驱动区域中尺度海气浪耦合模式,针对西北太平洋一次"双台风"共同影响下的台风浪进行了连续5 d逐日72 h预报,并分析了海浪场预报分布特征,检验了耦合模式的海浪预报性。结果表明,耦合模式能较好地预报出双台风移动路径,以及双台影响下的海浪分布、演变特征。台风浪的最大有效波高与近中心最大风速成正比、中心最低气压成反比的演变规律与模式预报的较为一致,波高的整体预报效果与卫星高度计观测值较为吻合。但台风浪的预报效果受台风强度、所处海域等影响,远海期间海浪的预报效果要优于近海和台风强度明显变化期的。研究结果可为后续耦合模式的台风浪业务化定量预报发展提供有益参考。     

三亚近岸海浪观测特征及其对台风过程的响应

在南海三亚湾南部部署了长期监测站位,于2020年4—10月、2021年12月—2022年2月等时段开展了覆盖4个季节的海浪观测。在观测数据的基础上,对该海域波浪要素的基本统计规律及其对台风过程的响应特征开展了系统的分析。结果显示,观测站位处的海浪受风场、地形、岸线和潮流动力等局地因素影响明显,呈现近岸浪特征。由于受到水下地形的削弱和岸线边界的诱导,站位处波浪长期维持向北传播,波高和波周期均相对较小,其中有效波高和平均周期在大部分时间内分别低于1m和4s。由于受到潮流和海陆风等动力因素的影响,波高呈现强烈的日变化特征,在与流向相反(相同)时,波高和波陡均明显上升(下降);在同向较强风速的作用下,波高和波陡亦明显上升。站位波浪要素对台风过程有着显著的响应,在潮流的协同作用下,波高显著上升。当台风过程离站位较近时,波浪能量的频率分布向低频段加强的同时,也向高频段扩展,且方向分布发生明显改变;如果路径离站位距离较远,则波浪能量主要通过涌浪的形式传至站位,能量分布主要向低频扩展而方向分布基本不变。     

基于 GIS 的南海台风风浪预报系统

探索了以组件式 GIS 为平台集成风场与海浪数值模型的关键技术研究及其实现过程,成功构建了南海台风风浪预报系统.该系统实现了数值模型计算所有阶段,即模型前处理、模型计算、模型后处理以及模型计算结果与 GIS 的无缝集成,大大提高了模型应用的可操作性和决策效率.经半年以上时间的使用,取得了良好的运行效果.