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1、海水浴场海洋环境预报技术导则国家海洋局预报减灾司2017 年 6 月0目 录一、 范围 .1二、 术语和定义 .1(一) 海水浴场 .1(二) 潮汐 .1(三) 海浪 .1(四) 有效波高 .1(五) 海面水温 .1(六) 预报时效 .1(七) 水质等级 .2(八) 游泳健康指数 .2(九) 游泳适宜度 .2三、 海水浴场预报资料 .2(一) 潮汐观测资料 .2(二) 海水浴场监测资料 .3(三) 数据质量要求 .5四、 预报产品的形式内容和预报要求 .5(一) 预报要素 .5(二) 预报时效 .5(三) 发布频次 .5(四) 预报产品发布要求 .51五、 预报技术方法 .6(一) 潮汐预报方
2、法 .6(二) 海浪预报方法 .8(三) 海温预报技术和方法 .12(四) 海水浴场水质等级 .15(五) 健康指数指标 .15(六) 游泳适宜度指标 .18六、 预报产品的结果检验和预报评分 .18(一) 检验和评分对象 .18(二) 检验方法 .190一、范围本导则规定了海水浴场海洋环境预报的术语和定义、预报产品的内容格式和发布要求、结果检验与评分方法等内容。本导则适用于海水浴场海洋环境预报产品制作发布等相关工作。二、术语和定义下列术语和定义适用于本规范。(一)海水浴场在沿岸海滩上建成的可进行游泳、日光浴和各种海上运动的场所。(二)潮汐海水在天体（主要是月球和太阳）引力的作用下产生的周期性
3、运动。习惯上把海面在垂直方向上的涨落称为潮汐。(三)海浪由风引起的海面波动现象，主要包括风浪和涌浪。(四)有效波高将波列中的波高由大到小依次排列，其中最大的 1/3部分波高的平均值。(五)海面水温海面水体冷热的度量，表示海洋表面水层的海水热状况的物理量。1(六)预报时效预报的有效期限。(七)水质等级针对海水浴场的生物学要素（粪大肠杆菌、肠球菌、赤潮、水母） 、物理和化学要素（色、臭、味、漂浮物、溶解氧、pH、盐度、石油类）等水质指标对海水水质进行分级。(八)海水浴场健康指数体现海水浴场环境对游泳者人体健康的潜在危害或影响程度。(九)游泳适宜度综合水文要素、气象要素和水质要素的等级划分，得出海水
4、浴场是否适宜游泳的最终结论。三、海水浴场预报资料对于海水浴场海洋预报产品需有一定的基础资料，并在此基础分析形成预报产品，预报资料主要包括潮汐观测资料和海水浴场观测资料。(一)潮汐观测资料1.海洋站潮汐观测数据在海水浴场附近有潮汐观测站的情况下，搜集不少于1 年的连续潮汐观测资料以及验潮基准面与 1985 国家高程基准的关系。2.临时观测潮汐数据在海水浴场周边无长时间潮位观测站的情况下，应建2立临时验潮站，获取不少于 1 年的连续潮位观测资料以及验潮基准面与 1985 国家高程基准的关系。(二)海水浴场监测资料每年 4 月至 10 月期间，每天下午由国家海洋局下属海洋环境监测站将各海水浴场监测要
5、素通过传真传输至海水浴场预报承担单位。具体数据见下表。各单位将收集到的气象、水文、水质以及海滩环境状况等观测数据进行整理，分析，制作海水浴场预报。气象、水文数据2015 年 月 日08 时（北京时）14 时（北京时）水 温盐 度浪 高mm涌 高mm天气现象风 向度度风 速msms总 云 量成成降 水 量mm（24 小时）mm（6 小时）气 温能 见 度kmkm水质监测数据（游泳人数最为集中的时间段）参数观测/测定结果危险生物（水母等）赤潮色、臭、味pH油膜海面漂浮物（无/少量/较多/大量）藻类3垃圾浮沫参数测站 1测站 2测站 3测站 4测站 5测站 6粪大肠杆菌肠球菌透明度溶解氧微生物沙滩环
6、境监测数据粒度油污藻类海滩环境状况（无/少量/较多/大量）垃圾浴场游泳人数浴场休闲人数其中，天气现象及对应编码如下表：天气现象编码无下列天气现象00霾04轻雾10雷暴17龙卷风19雾45毛毛雨50雨60阵雨80冰雹89雷雨95海水浴场总云量观测按云量分为 10 档，具体为数字 1-410。漂浮物质（定性描述）：“油膜”用代码“1” 、 “浮沫”用代码“2” 、 “藻类”用代码“3” 、 “无”用代码“0”录入。浴场游泳人数和浴场休闲人数：具体人数。(三)数据质量要求海水浴场环境预报中使用的数据资料，应经过数据分析和质量控制，按照海滨观测规范 （GB/T 19414） 、 海洋监测规范 （GB/
7、T 17378）中数据分析质量控制的方法和要求、资料处理的方法和要求,处理后方可使用。四、预报产品的形式内容和预报要求(一)预报要素海水浴场预报产品的预报要素为水质、水温、浪高、天文潮高潮潮时、低潮潮时、游泳健康指数、游泳适宜度和提示语。(二)预报时效预报时效为不低于 24h。(三)发布频次每日发布至少一次。(四)预报产品发布要求海水浴场预报产品于每日 10 时之前发布，或根据用户需求而定；发布渠道为网站，也可通过传真、邮件形式直接发送给浴场管理部门。海水浴场预报产品格式：XX 海水浴场海洋环境预报5有效时间：YYYY 年 M 月 D 日 H 时 YYYY 年 M 月 D 日 H 时XX 海水
8、浴场浪高 X.X 米-X.X 米，浪向 XX，水温 XX.X-XX.X，高潮时：XX:XX 和 XX:XX，低潮时：XX:XX 和 XX:XX，水质优（良/差），适宜（较适宜/不适宜）游泳，提示语（例如海况较好、水温偏低、风大浪高等） 。 电话：XXXXXXXXXXXX发布单位：XXXXXXXX五、预报技术方法(一)潮汐预报方法 科学的潮汐预报是将潮汐观测曲线分离成许多周期不同、振幅各异的分潮（余弦曲线） ，这些分潮主要有太阴（月球）半日分潮、太阳半日分潮、太阴太阳合成日分潮、太阳日分潮、浅水分潮等等。我国早期采用的是达尔文方法，对一个月的潮汐观测资料进行人工潮汐调和分析计算，求出各个分潮的振
9、幅和角速度，用以潮汐预报。1.潮汐调和分析潮汐调和分析的目标是从连续的观测资料中分离出各分潮的调和常数，即振幅和迟角。根据潮汐资料时间长度，可采用长期、中期与短期观测资料调和分析方法，计算分潮调和常数。长期潮汐调和分析一般需要 1 年以上的连续潮汐观测数据，中期潮汐调和分析需要半月以上连续潮汐观测数据，短期潮汐调和分析需要 25 小时以上的连续潮汐观测数据。长期潮汐调和分析方法确定的分潮数量多，调6和常数准确，可直接用于潮汐预报；而中期与短期调和分析方法的计算结果，则需要利用邻近长期站进行订正及扩展处理。2.潮汐预报通过调和分析得到各分潮调和常数后，潮汐预报则使用如下公式：8 ,3 ,2 ,1
10、),cos(H0i 1L iguvtfiiiinii其中， 为水位，Hi、gi 为第 i 个分潮的调和常数，i 为分潮的角速度，t 为时间，fi 为分潮的交点因子，v0i 为分潮的天文初位相，ui 为分潮的交点订正角。3.潮汐预报工具（1）U-tide 潮汐预报工具U-tide 是由罗德岛大学（University of Rhode Island）物理海洋研究生院（Graduate School of Oceanography）的 Daniel L. Codiga 组织编写的一套标准调和分析和预报的工具包，包括 m 文件程序包和学习手册。Utide 专门处理分布不均匀或缺测值较多的时间序列的水
11、位、潮流数据，给出了精确的节点、卫星修正，还可提供易于使用和全面的诊断来更好地挑选分潮，它集成了 T_tide （Matlab functions） 、r_t_tide （Matlab functions） 和 versatile tidal analysis （Fortran program） 的优点，能更准确的对时间序列的水位、潮流进行调和分析和预报。7（2）TMD 潮汐预报工具TMD（Tide Model Driver）是一个 Matlab 工具包，由Lana Erofeeva 编写，其数据源是来自 OTIS（OSU Tidal Prediction Software）以及各种高度计卫星
12、数据，例如Topex Poseidon, Topex Tandem, ERS, GFO，也有一些实测潮汐、船舶的 ADCP 数据也加入了同化计算。可以用来获取中国海域及其他海域的调和常数，还可以预报潮汐和潮流，有着可视化的界面。4.潮汐数值预报随着计算机的发展，潮汐数值预报成为重要的潮汐预报方法，此方法可以计算出大面的潮汐潮流，对于一些没有建设潮汐观测点的海域，可以给出潮汐和潮流计算结果，弥补了其他方法因没有实测资料而无法预报潮汐的缺憾。潮汐数值预报所需资料包括：研究海域的岸线、水深、用于验证模型的连续潮位观测资料等。成熟海洋模式包括ECOM、FVCOM、POM、ROMS 等。(二)海浪预报方
13、法1.经验预报方法（1） Bretschneider 经验预报方法，0.4220.004gHgF VV，0.2521.20 0.0772gTgF VV式中 H，T 分别为有效波高和周期，g 是重力加速度，8F 是风区长度，V 是 10m 高度处的风速。该方法是以Sverdrup-Munk 有效波理论为基础，Bretschneider 依据观测资料修订的一种经验计算方法，计算结果与实测资料吻合较好，使用较为方便，应用广泛。（2） 井岛经验预报方法0.4220.004gHgF VV0.2620.0852gTgF VV式中 H，T 分别表示波高和周期，g 是重力加速度，F是风区长度，V 是 10m 高度处的风速。这种方法是井岛等人以 Wilson 经验方法为基础，提出的台风浪经验计算方法，该方法已
