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一种利用浮标站资料改进海浪模式有效波高预报的方法

2020-03-21曹宗元刘菡范其平傅娜

海洋预报 2020年1期

龚,曹宗元,刘菡,范其平,傅娜

(浙江省舟山市气象局,浙江舟山316021)

1 引言

灾害性海浪对海上安全威胁极大,根据历年海损事故的统计分析,造成的海损事故的原因中,海浪的影响非常大。仅2014年,舟山海域和渔场就有6艘渔(货)船因灾害性海浪而沉没。因此,提高海浪预报的准确率对保障广大渔民的生命、财产安全有着十分重要的现实意义。目前应用于海洋预报业务中的海浪预报方法主要有3种[1-4]:一是半经验半理论预报方法,主要有有效波预报方法[5]、PNJ波谱预报方法[6]和能量平衡导出谱预报方法[7]。二是经验统计预报方法,即通过经验统计方法建立风与海浪波高之间的预报模型来外推预报未来的海浪波高。常用的统计方法有多元回归,神经网络、卡尔曼滤波等[8-10]。半经验半理论预报方法和经验统计预报方法具有计算量小,实际应用方便的特点。三是数值模式预报方法。WAVEWATCHⅢ、WAM和SWAN(Simulating Waves Nearshore)等第三代海浪模式经过不断完善,已能较清晰地描述海浪的生消、传播及波波相互作用等物理过程,有着较高的预报准确率和较长的预报时效,成为当今海浪预报业务的应用发展方向[11-14]。然而,海浪生消、传播及波波相互作用等物理过程非常复杂,数值预报模式对其的描述存在局限性[15]。此外,数值模式本身的系统误差和外强迫场误差也制约着海浪预报的准确度[16]。Reikard等[17]通过对SWAN模式和统计模型的预报性能的比较,给出了数值模式和统计模型各自的预报性能优势。朱智慧等[18]发现建立WAVEWATCHⅢ模式的预报产品的统计预报模型,能提高其准确率。……

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