國際首套!海洋一所發佈千年全球海浪數據

近日,自然資源部第一海洋研究所對外公開發布了千年全球海浪數據。該數據來源於海洋一所自主發展的包含海浪的第二代氣候系統模式FIO-ESM v2.0,是國際上首套來自於完整氣候模式的長時間海浪數據,其空間可覆蓋全球海洋,時間可覆蓋過去百年、現在和未來百年。

據海洋一所物理海洋室宋振亞介紹,該套全球海浪數據由月平均和3小時高時間分辨率的有效波高、波向、譜峰週期和跨零週期等4個海浪要素組成,包括了700年(301-1000a)的工業革命前試驗、165年(1850年-2014年)的歷史模擬試驗、86年(2015年-2100年)的ssp126、ssp245和ssp585未來情景試驗以及分別150年的1%二氧化碳增加和4倍二氧化碳突增試驗數據。

海浪是海洋中最為常見的物理現象,也是全球海洋中含能最高的運動。以往研究認為海浪對航行安全、減災防災、海岸侵蝕等具有重要影響,但在大尺度海洋和氣候系統中作用微弱,其作用一直未受到重視。海洋一所研究人員經過長期不懈努力,揭示了波浪對上層海洋混合層及氣候系統的核心作用,創建了浪致混合理論並解開了波生湍流的本質,在國際首次建立了海浪-潮流-環流耦合模式FIO-COM,將次表層海洋溫度的模擬偏差減小了約90%,對於海洋數值模式具有通用性。在此基礎上,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年參加了第五次國際耦合模式比較計劃CMIP5,隨後並將波浪破碎飛沫以及波浪對海氣通量的影響納入氣候模式,建立了FIO-ESM v2.0,目前參加第六次國際耦合模式比較計劃CMIP6。

由於在氣候模式中首次包含了海浪模式,因此可以直接得到工業革命前、歷史模擬、不同未來氣候變化情景以及二氧化碳敏感試驗條件下的海浪參數。該套可以用於研究過去、現在和未來的長時間全球海浪數據,將極大彌補當前海浪研究及海浪應用中數據的不足。這些數據將在氣候變化科學研究、防災減災、應對氣候變化以及生態文明建設等方面發揮重要的作用。


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