论文部分内容阅读
海气相互作用时刻调节着全球气候的变化,海气界面作为海洋与大气相互作用的现场,在海气相互作用过程中扮演了十分重要的角色。在海洋表层,海浪的各种要素都会对海气间的相互作用产生重要的影响。随着近年来卫星遥感、海浪模式和同化技术的不断发展,出现了多种包含海浪资料的海气数据集,但是不同数据集中海浪的气候特征尚未有全面的研究。因此本文对最新发布气候数据集中的海浪特征加以分析以完善该领域的研究。
本文使用的为ECMWF最新发布的ERA-Interim再分析资料中的海表10m风场和海浪场数据,时间起止为1982年1月至2011年12月,空间分辨率选用的为1°×1°。该资料与ERA-40相比改进较大,分辨率更高且准确度提高。本文首先说明了波候研究的重要性,并简要介绍了海浪观测资料获取的途径。随后分析了全球海洋及南海海表10m风场、混合浪有效波高场及平均周期场的季节变化。之后本文使用经验正交函数(EOF)分解分析了全球及南海有效波高场及平均周期场的年际变化并使用线性回归的方法分析了全球及南海风速、有效波高及平均周期的30年长期变化趋势,最后使用一种新波龄计算方法来判定全球风浪及涌浪的分布。
研究发现,有效波高与风速有较好的对应性,并且风速、有效波高及平均周期均存在明显的季节变化。本文定义了一种计算季节变率的算法,结果显示平均周期与有效波高的季节变率极为相似。通过EOF分解发现有效波高和平均周期最主要的特征为季节变化。虽然有效波高和平均周期年际变化信号较季节变化信号弱,但仍然存在着周期性的变化。其中有效波高的变化周期与风速接近,平均周期的变化周期则接近有效波高。在全球范围内以上三者都主要为增长的趋势,但在赤道中东太平洋处,有效波高和平均周期均与风速的变化趋势相反。南海地区风速基本没有大的变化,但有效波高与平均周期却都在缓慢增长。研究证实了全球海洋基本都为涌浪控制,并且大洋东部存在涌浪的强化。