第1 2卷199第3期5年8月海洋预报MA RI N E FOR E CASTSVo!.1 2,No.3Aug.,1 9 9 5一种海浪预报方法的探讨林克式(温州海洋管区)一、问题的提出数值预报,半经验半理论的预报,经验统计预报海浪仍是当今我国海浪预报的三大方法由于受条件的限制,我们对东海油田的海浪预报,虽然找出了五十多条预报指标,并用 微机进行按需挑取,预报效果仍然不好而采用本文经验统计方法却能得到较好效果现就预报思路,预报计算式推 导运用 和预报准确率的评估作如下阐述二、资料来源及预报思路资料的来源海浪要素资料取 自指标站南鹿、大陈二海洋站1 99 0年1月一1 9 9 3年8月.,0 8时观测值共3 7个月计1 10 0多个数据;风要素资料取自北鹿气象站对应时间的观测值与此相对应的东海油井实况波高取自日本数值预报上述资料均 由温 州市气象局提供2.指标站及东海油井地理位置和水深指标站选有三个一是南鹿海洋站,位于27 02 7,N,1 2 100 5`E,目测海浪二是大陈海洋站位 于2 80 27`N,1 21 05 4`E,光学仪器测波,测 波点水深约在1 6m.三 是 北鹿气象站 位于27038,N,1 21012,E。
东海油井处水深约 在80~gom,位于南鹿岛正东方 向约有7okm,即在27030,N,1 22030,E详见图1本文于19 9 4年1 2月收到3期林克式:一种海浪预报方法的探讨1ù图l指标站位五 图3.指标站波型的组 合根据“海滨观 测规范”波型可分为风浪F()和 涌浪(U)两种如果海面 上风浪和 涌浪同时存在,则又有三种情况,分别记为FU,F/U,和IJ /F为简单起见,现将这五种情况规定为三种即风浪(F)包括F和F/U;涌 浪(U)包括U和U/F;以及 平行波FU由干指标站南鹿大陈二站所处 地理位置,水深以及风力不同,因此两地的波浪要素也不同从提供的资料分析,二站波型组合共有九种情况南鹿、大陈二站均出现U和U,其频率最高占 5 0.4 3%;大陈站伪U,南鹿站为F,其频率次之约占2 5.4 8 %;其余七 种组 合的波型均少于8%其中大陈为F,南鹿为FU的组合波型一次也没有 出现详见表14.预报思路风,海浪是 连续的流体一般情况下,外海的风、波高都要比内海港湾的 波高大得多于是我们采用指标站南鹿、大陈、北鹿等三站的风,组合波型,波高等要素与东海油井处实况波高找相关统计,然 后根据设定条件判断预报油井处波高。
预报12卷表1指标站(大陈、南鹿)波型组合表 派派众、 、春春夏夏秋秋冬冬年l l l l l( ( ( ( (3~5) ) )(6~8() ) )9~11() ) )12一2) ) ) ) )频率(万) ) )1 1 1 1 1U大 陈陈63 3 3756 6 64 4 4100 0 0293 3 32548 8 8F F F F F甫魔魔魔魔魔魔魔魔2 2 2 2 2F大 陈陈1 1 12 2 2l l l6 6 61O O O087 7 7U U U U U心虎虎虎虎虎虎虎虎3 3 3 3 3F大陈陈7 7 74 4 4l l l1 1 1113 3 312 2 2F F F F F甫斑斑斑斑斑斑斑斑4 4 4 4 4U大陈陈1615 5 581 1 2 2 21 16 6 61 1 18 8 88550.3 3 34U U U U U肖. . . . . . . . . . . . . . .5 5 5 5 5FU大 陈陈2 2 23 3 33 3 34 4 41 2 2 21.04 4 4F F F F FU留. . . . . . . . . . . . . . .6 6 6 6 6UF大 陈陈2 2 22 2 2123 3 33 3 30 0 01。
74 4 4U U U U U肖翻翻翻翻翻翻翻翻7 7 7 7 7UF大 陈陈19 9 91 2 2 23 3 3l16 6 660 0 05.20 0 0F F F F F电鹿鹿鹿鹿鹿鹿鹿鹿8 8 8 8 8U大陈陈213 3 38 8 825 5 519 9 9875 5 5.38 8 8F F F F FU南鹿鹿鹿鹿鹿鹿鹿鹿9 9 9 9 9F大陈陈0 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 0 0F F F F FU南翻翻翻翻翻翻翻翻l l l0 0 0缺测测13 3 356 6 6l l l8 8 878 8 86,7 7 7 7合合计计计3 3 2 2 23 07 7 7242 2 227 1 1 111 52 2 2 2 2三、东海油井处波高算式根据预报思路,我们设想外海的浪由两部分组成第一部分是由大陈、南鹿二海洋站波高之和外推,第二部分是脚北鹿站风速对海浪的作 用 后再外推于是 两部分浪合成则成预报点的海浪第二部分风作用 下的浪,其正负号则由大陈、南鹿二站 组合后的波型,波高配合来决定1.设定条件根据指标站 风,海浪要素和东海油井实况 波高资料,找出了一些规律作如下假设,以便判断计算的波高。
3期林克式:一种海浪预报方法的探讨(l )大陈、南鹿二 站,只要有一个站 波高或波型缺测,则油井处波高少 于2;(2 )因为东海油井在大陈岛东南偏南向,南鹿岛正东向,即在外海所以设点波高应该大于大陈、南鹿二站波高由于多种原 因,在计算中取第二项符号有误导之计算的 波高小于或等于大 陈、南鹿波高应 作 如下 处理:a.当v北,)loms /时,判 断波高应取决二站最大波高中最大值为预 报值;b.当v北良3.om的平均值.衬流,八棘一与油井实况波高>3.0 m相对应的大陈、南旋二站平均 波高.30海洋预报21卷4(),( 5)两式使用范围,(4 )式第二项正负号由表5确 定:表2指标站波型,大陈站波高与公式中第二项符号配合表 次次次1 1 12 2 23 3 34 4 4波波波大陈站站U(U,U/F) ) )F(F,F/U ) ) )F(F,F/U) ) )T 下了飞J,U/F) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南浇站站F(F,F/U ) ) )U(U,U/F ) ) )F ( F,F/U) ) )U( U,U/F) ) )大大陈站波波0.8镇H成0.9 9 9H成0.7 7 7H=1.2 2 2H镇1.5 5 5H>1.5 5 5H(0.9 9 9H)0.9 9 9高高(H大陈) ) )或或1.4提H镇1.2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 21 1 1 1 1.3(H蕊1.5 5 5H)1.6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6公公式 中第第0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0二二项符号号号号号号号号号 次次次5 5 56 6 67 7 78 8 8波波波大 陈站站FU U UFU U UF U U UU ( U,U/F ) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南虎站站F U U UU( U,U/F ) ) )F ( F,F/U ) ) )F U U U大大 陈站波波H(1.4 4 4H>1.4 4 4H簇1.8 8 80.9蕊H成2.2 2 2H0.8 8 8高高( H大 陈) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )公公式中第第第0 0 0 0 0 0 00 0 00 0 0 0 0二二项符号号号号号号号号号表3指标站波型大陈站波高与公式中第二项符号配合 表 狱狱狱l l l2 2 23 3 34 4 4波波波大陈站站U(U,U/F) ) )F ( F,F/ U ) ) )F(F,F/U ) ) )U(U,U/F ) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南鹿站站F(F,F/U) ) )U (U,U/F ) ) )F ( F,F/U) ) )U( U,U/F) ) )大大陈站波高高H提1.4 4 4H>14 4 4H2。
7 7 7公公式 中第第O O O O O0 0 0 0 00 0 00 0 0 0 0二二项符号号号号号号号号号 次次次5 5 56 6 67 7 78 8 8波波波大陈站站FU U UF U U UFtl l lU( U,U/F) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南虎站站FU U UU(U,U / F) ) )F ( F,F / U) ) )F U U U大大陈站波高高H蕊1.5 5 5H成1.9 9 9H>19 9 9{H2.4 4 4H`2.1 1 1高高( 玉 {大陈) ) ) ) )或H>3.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0公公 式中第第0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0二二项符 号号号号号号号号号 次次次6 6 67 7 7{ { {波波波大陈站站FU U UFU U UU(U,t l /F) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南晓站站U (U,工 J/F) ) )F ( F,F/U) ) )F l下下大大陈站波波H镇2.8 8 82.8].。
{ { { { {{H毛1.0 0 0 0 0( ( (4 )式中第第0 0 0{ { {0 0 0} } } } } 二二项符号号号_{_ _ _ _ _一}“ “ “ } } } } } } }海洋预报12卷(续表5) 次次次5 5 56 6 67 7 78` `大大陈南虎二站波高高高高H(大十H南) ) ) ) )之之和出现的范围围围围妻31 1 1 1 1应应用公式式式式(5) ) ) ) )波波波大 陈站站FU U UFU U UFU U U(UU,U/F) ) )型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型型南南南鹿站站FU U UU ( U,U/F) ) )F ( F,F/U ) ) )FU U U大大陈站波波H)1.7 7 7H(1.7 7 7H成1.0 0 0H>10 0 0H成1.7 7 7H)1.2 2 2H(12 2 2高高( H大陈) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )( ( ( 4)式中第第0 0 0 0 0+ + + + +0 0 00 0 0 0 0二二项符号号号号号号号号号备注:除大陈南虎二 站波高之和的范围外,应用公式(4 )计算四、准确率的评估计算判断 预报的准确率如何,现与日本的数值预报准确率进行比较。
表6计算判断预报与数值预报准确率比较表 孺孺渝泛~ ~ ~春春夏夏秋秋冬冬累年年( ( ( ( (3~5) ) )(6~8) ) )(9~11) ) )(1 2~2) ) ) ) )日日本预报总次数数3 1 4 4 427 6 6 6214 4 425 2 2 2105 6 6 6预预报误差《0.6m(次数) ) )2 8 6 6 6249 9 9189 9 9209 9 9933 3 3准准确率(%) ) )9 1.08 8 8902 2 2 28 831 1 18 293 3 38835 5 5计计算判断总次数` `3 2 9 9 929 3 3 323 2 2 226 5 5 51 1 1 9 9 9计计算判断误差《0.6 m(次数) ) )26 1 1 1253 3 31 59 9 91 88 8 88 6 1 1 1准准确率(写) ) )79.3 3 3 38 634 4 46 85 3 3 3709生生7 69 4 4 4由表6可见,计算判断预报的年准确率达 到 7 6.9 4 %上半年春夏两季准确率较高,下半年较低,特别是秋季预报准确率只达到6 8.5 3%五、公式 验证1 9 9 4年14、1 7。