【摘 要】
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海表风场是影响航运、渔业、军事和海洋工程的最重要环境要素,因此高时空分辨率的我国东海海域风场数据显得尤为重要。本文基于WRF(Weather Research and Forecasting Model)中尺度天气预报模式,对我国东海海域海表风场进行高时空分辨率的模拟,根据精细的模拟结果,分析该海域风场特征,制作数据集,为该海域风能研究、海洋资源开发、舰船航运以及军事活动提供参考。结果如下:(1)
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海表风场是影响航运、渔业、军事和海洋工程的最重要环境要素,因此高时空分辨率的我国东海海域风场数据显得尤为重要。本文基于WRF(Weather Research and Forecasting Model)中尺度天气预报模式,对我国东海海域海表风场进行高时空分辨率的模拟,根据精细的模拟结果,分析该海域风场特征,制作数据集,为该海域风能研究、海洋资源开发、舰船航运以及军事活动提供参考。结果如下:(1)模拟风场与气象站点实测风速值和CCMP(Cross Calibrated Multi-Platform)海表风场的对比中可以发现,仅有少部分站点处均方根误差大于2m/s,大部分站点处均维持在1.5m/s甚至更低。而大部分站点处平均绝对误差低于1.5m/s,极个别的超过了 1.5m/s。从季节上看,冬春两季的模拟效果优于夏秋两季,海面下垫面单一,模拟效果较好。而通过与CCMP风场大范围的比较可以看出,岛上地形复杂、海拔较高的大型岛屿对模拟值有着明显的影响。经过与两种可信度较高的风场资料对比,可以证明模拟风场在东海海域的结果是可靠的。(2)东海海域海表风速分布存在明显的季节变化,由于冬夏季风的转换以及副热带高压和大陆冷高压等大型天气系统的变化,秋冬两季风速较大,春夏两季风速较低。空间上东海南部风速要高于东海北部,台湾海峡由于特殊的地形原因风速较高。大风天数与大风频率分布情况与海表风速分布类似,秋冬较高,春夏较低。热带气旋对风速极值的影响较大,但对大风天数及大风频率影响较小。海表风速昼夜差异分布不均匀,整体上秋冬两季差异较小,春夏两季差异较大。最适合船只航行和海上作业的季节是春季,夏秋两季需谨防极端天气的发生,冬季整体风速较高,海上活动需谨慎。(3)主导风向由季风变化和地形因素决定,冬季风期以北风、东北风主导,夏季风期以东南风、南风主导,而中国大陆和台湾岛的地形决定了大环境下具体海域的风向。(4)钓鱼岛海域、舟山渔场海域、台湾海峡处月均海表风速在秋冬两季较高,春夏两季较低。由于下垫面区别,台湾海峡海域风速最高,钓鱼岛海域次之,舟山渔场海域风速最低。风向上三个区域以季风为主导,但台湾海峡海域和舟山渔场海域均受到大陆和海岛的影响,风向受地形限制较钓鱼岛海域更为单一。
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