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海洋一所發(fā)布千年全球海浪數(shù)據(jù)
時間:2020-04-14

近日,自然資源部第一海洋研究所公開發(fā)布了千年全球海浪數(shù)據(jù)。這是國際上首套來自于完整氣候模式的長時間海浪數(shù)據(jù),空間范圍上可覆蓋全球海洋,時間尺度上可涵蓋過去百年、現(xiàn)在和未來百年。據(jù)了解,該數(shù)據(jù)來源于海洋一所自主研發(fā)的第二代氣候系統(tǒng)模式,目前已向全球共享。

該項(xiàng)工作主要負(fù)責(zé)人、海洋一所物理海洋室研究員宋振亞介紹,該數(shù)據(jù)由月平均和3小時高時間分辨率的有效波高、波向、譜峰周期和跨零周期等4個海浪要素組成,包括了時長700年的工業(yè)革命前試驗(yàn)、165年(1850年~2014年)的歷史模擬試驗(yàn)、86年(2015年~2100年)的ssp126、ssp245和ssp585未來情景試驗(yàn)以及150年的1%二氧化碳增加、4倍二氧化碳突增試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

海浪是海洋中最為常見的物理現(xiàn)象,也是全球海洋中含能最高的運(yùn)動。以往研究普遍認(rèn)為,海浪對航行安全、減災(zāi)防災(zāi)、海岸侵蝕等具有重要影響,但在大尺度海洋和氣候系統(tǒng)中作用微弱,其作用一直未受到重視。

海洋一所科研人員經(jīng)過長期不懈努力,揭示了波浪對上層海洋混合層及氣候系統(tǒng)的核心作用,創(chuàng)建了浪致混合理論并解開了波生湍流的本質(zhì),在國際首次建立了海浪-潮流-環(huán)流耦合模式FIO-COM(以海浪耦合為特色的氣候模式),大幅降低了海洋模式模擬偏差。

在此基礎(chǔ)上,海洋一所建立了國際首個包含海浪的氣候模式FIO-ESM v1.0。2003年,海洋一所參加了第五次國際耦合模式比較計(jì)劃,隨后將波浪破碎飛沫、波浪對海氣通量的影響納入氣候模式,發(fā)展了FIO-ESM v2.0,目前正在參加第六次國際耦合模式比較計(jì)劃。

據(jù)宋振亞介紹,該氣候模式包含了海浪模式,因此能直接得到工業(yè)革命前、歷史模擬、不同未來氣候變化情景以及二氧化碳敏感試驗(yàn)條件下的海浪參數(shù),所得數(shù)據(jù)將彌補(bǔ)當(dāng)前海浪研究及海浪應(yīng)用中數(shù)據(jù)的不足。工業(yè)革命前千年的數(shù)據(jù),有望加深對海浪這一物理過程的科學(xué)理解;歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù),能進(jìn)一步厘清過去百年海浪變化的科學(xué)事實(shí);該套可以用于研究過去、現(xiàn)在和未來的長時間全球海浪數(shù)據(jù),將極大彌補(bǔ)當(dāng)前海浪研究及海浪應(yīng)用中數(shù)據(jù)的不足;未來氣候變化情景試驗(yàn)數(shù)據(jù),能在海岸工程、海岸侵蝕研究等方面發(fā)揮重要作用;基于二氧化碳敏感試驗(yàn)的數(shù)據(jù),能夠深入理解海浪對氣候變化的響應(yīng)。這些數(shù)據(jù)將在氣候變化科學(xué)研究、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化以及生態(tài)文明建設(shè)等方面發(fā)揮重要的作用。