最新研究揭示東中國海海浪氣候及極值分布 _東中國海

東中國海海浪N年一遇有效波高空間分布，左列來自衛星高度計（TOPEX/POSEIDON），中列為大氣再分析數據（ERA-Interim），右列為海浪模式結果（WW3）
（）據EurekAlert!：海浪既是災害也是能源。最近一項研究揭示了東中國海海浪氣候及極值分布，相關海浪圖對于區域海洋環境保障與資源開發具有重要意義。
研究相關的論文題為：“Climate and extrema of ocean waves in the East China Sea”，近期在線出版于 Science China Earth Sciences（《中國科學：地球科學》英文版），由浙江大學宋金寶教授擔任通訊作者撰寫。研究者利用最新水平的海浪模式，開展東中國海海浪后報試驗，揭示了東中國海海浪氣候與極值分布。
海浪的氣候與極值研究需要長時間的數據積累，因此相關研究頗具挑戰性。獲取海浪數據的最好方法是借助浮標進行現場觀測。然而，浮標現場觀測費錢費力，獲取長時間數據非常困難，因此東中國海的浮標現場觀測非常稀少。即便如此，隨著衛星高度計的發射成功，刻畫海浪的重要參量有效波高已有20余年的觀測積累，同時，同化衛星高度計資料的大氣再分析產品也經歷了數次更新。因此，海浪的氣候與極值分析已具備一定的數據基礎。
然而，邊緣海特別是東中國海海浪氣候與極值研究仍然存在瓶頸，主要表現為衛星高度計的跨軌道空間分辨率過于粗糙，對于邊緣海研究而言存在明顯不足，于是衛星高度計及大氣再分析產品所表征的東中國海海浪氣候與極值需要重新審視。相比較而言，衛星反演的海表面風場通常具有較高的分辨率，于是直接使用海表面風場驅動海浪數值模式是當前獲取長時間海浪數據的有效途徑。對于東中國海而言，此前的研究仍然沒有綜合考慮衛星高度計、大氣再分析產品和海浪模式后報結果，以研究東中國海海浪氣候與極值的空間分布。
該項研究使用第三代海浪模式對1988至2002年的北太平洋海浪進行后報，并分析其中的東中國海海浪結果。研究首次進行了多源數據的比對，展示了當前衛星高度計資料用于東中國海海浪氣候與極值研究的不足，證實了大氣再分析產品的東中國海海浪氣候與極值和衛星高度計產品吻合一致，并發現海浪模式后報結果所表征的東中國海海浪極值與大氣再分析產品（或衛星高度計資料）之間的空間型差異（圖1）。
論文第一作者國家海洋局第二海洋研究所何海倫副研究員認為，雖然東中國海海浪氣候與極值研究需要更多的浮標現場觀測數據進行驗證，但是文中所表述的海浪模式后報結果與大氣再分析產品（或衛星高度計資料）的差異值得科學研究者和工程應用人員的重視。進一步，大氣再分析產品同樣使用第三代海浪模式，但其同化了衛星高度計資料，使得大氣再分析產品更接近衛星高度計資料。然而，衛星高度計資料并非準確無誤，于是海浪模式是否需要同化衛星高度計資料仍然值得商榷。
這一研究結果無疑給出東中國海海浪研究更深入的觀察。它不僅對于區域海浪研究具有重要的科學意義，而且對于海洋環境保障及資源開發利用具有一定的應用價值。
該項研究得到了國家自然科學基金（Nos. 41476021, 41576013 & 41321004），國家高技術研究發展計劃（No. 2013AA122803）和全球變化與海氣相互作用專項（No. GASI-IPOVAI-04）資助。
更多詳情請閱原文：
He H L, Song J B, Bai Y F, Xu Y, Wang J J, Bi F. 2018. Climate and extrema of ocean waves in the East China Sea. Science China Earth Sciences, 61,
https://doi.org/10.1007/s11430-017-9156-7
http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCES/doi/10.1007/s11430-017-9156-7?slug=abstract https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11430-017-9156-7