波浪分析和预报指南

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波浪分析和预报指南 (WMO-No. 702) 编辑说明 出版物修订示踪记录 目录 vi vii viii ix x 前言 鸣谢 引言 概述 术语 气候问题 本指南的结构 第1章. 海表波浪 1.1 引言 1.2 简单的线性波 1.2.1 基本定义 1.2.2 基本关系 1.2.3 水粒子的轨道运动 1.2.4 波浪中的能量 1.2.5 水深的影响 1.2.6 折射和衍射 1.2.7 破碎波 1.3 海洋上的波场 1.3.1 简单波的分解 1.3.2 波群和群速 1.3.3 波记录的统计描述 1.3.4 波记录的持续时间 1.3.5 使用统计参数 1.3.6 波高的分布 1.3.7 波谱 1.3.8 根据波谱导出的波浪参数 1.3.9 波谱的模式形式 1.3.10 关于定向波谱的评论 第2章. 海面风 2.1 引言 2.2 海洋资料的来源 2.2.1 船舶天气报告 2.2.1.1 估算的风 2.2.1.2 测量的风 2.2.2 系泊和漂流浮标报告 2.2.3 陆地（沿海）站 2.2.4 原位资料的通用高度调整 2.2.5 卫星资料 2.3 海洋边界层 2.3.1 恒定通量层 2.3.2 表面粗糙度 2.3.3 稳定性影响 2.4 影响海洋表面风的大尺度气象因素 2.4.1 风和压力分析 2.4.2 地转风 2.4.3 梯度风 2.4.4 表面摩擦效应 2.4.5 热风 2.4.6 等变压风 2.4.7 风场的分流 2.4.8 锋区的风切变 2.4.9 热带地区的流线分析 2.4.10 热带气旋分析 2.5 数值天气预报 2.5.1 格点模式 2.5.2 谱模式 2.5.3 有限区域的模式 2.5.4 边界层参数化 2.5.5 耦合模式 2.5.6 资料同化 2.5.7 再分析 2.5.8 集合预报 第3章. 波浪生成和衰减 3.1 引言 3.2 风浪增长 经验公式和风浪增长曲线 3.3 波传播 3.3.1 角度扩展 3.3.2 分散 3.4 波浪消散 3.4.1 深水波消散 3.4.2 浅水波消散 3.4.3 涌浪消散 3.5 非线性波 - 波相互作用 3.6 关于源项的一般说明 第4章. 人工波预报 4.1 引言 4.2 实证工作程序 4.2.1 不定风 4.2.2 估算风浪区 4.2.3 波浪的增长 4.2.4 涌浪衰减 4.2.5 波群的速度和运动 4.2.6 其他 4.3 风波的计算 4.3.1 针对给定风速和风浪区确定海况特征 4.3.2 针对风速增加确定海况 4.3.3 利用恒定风的进一步发展推断现有波场 4.3.4 外推随风力加大而进一步发展的现有海浪场 4.3.5 测定不同移动速度的热带气旋的动态或俘获风浪区的影响 4.4 涌浪的计算 4.4.1 远程风暴 4.4.2 长风浪区的远程风暴 4.4.3 从附近风暴到达观测点的涌浪 4.4.4 更多示例 4.5 浅水效应的计算 4.5.1 海岸带涌浪的变浅和折射 4.5.1.1 变浅所致的浪高变化 4.5.1.2 折射所致的浪高变化 4.5.1.3 Dorrestein的折射系数确定方法 4.5.2 浅水风浪 4.6 数值指南的修改 4.6.1 可能的模式问题 4.6.2 模式的业务验证 4.6.2.1 风 4.6.2.2 波浪 4.6.2.3 其它影响 4.6.3 预报循环：分析、诊断和预报 4.7 离岸流预报 4.7.1 基本预报方法 4.7.2 预报的考虑因素 4.7.3 制定预报计划的提示 第5章. 数值波浪模拟 5.1 引言 5.2 基本概念 5.3 海浪-能量平衡方程 5.4 波浪模拟的要素 5.4.1 初始条件 5.4.2 风 5.4.3 输入和耗散 5.4.4 非线性相互作用 5.4.5 传播 5.4.5.1 离散网格方法 5.4.5.2 射线跟踪法 5.4.6 定向张弛和风浪-涌浪相互作用 5.4.7 深度 5.4.8 边界、海岸线和岛屿的影响 5.5 模式分类 5.5.1 解耦传播模式 5.5.2 耦合混合模式 5.5.3 耦合离散模式 5.5.4 第三代模式 5.6 新进展 第6章. 业务海浪模式 6.1 引言 6.2 二维谱海浪模式 6.3 海浪图 6.4 编码海浪模式产品 6.4.1 GRIB 6.4.2 NetCDF 6.5 海浪模式的验证 6.6 集合预报系统 第7章. 海浪资料：实观的、测量的和模拟的 7.1 引言 7.2 实地海浪资料 7.2.1 目测和器测资料之间的差异 7.2.1.1 根据目测海浪和涌浪估算有效浪高 7.2.1.2 将谱波资料划分为风浪和涌浪 7.2.2 目测 7.2.2.1 船舶目测 7.2.2.2 船上目测海浪资料的来源 7.2.2.3 海岸台站的目测 7.2.3 测量的海浪资料 7.2.3.1 水下的海浪测量 7.2.3.2 浮标的海浪测量 7.2.3.3 海面的其它海浪测量 7.2.3.4 从接近海面的上方测量 7.3 遥感资料 7.3.1 海面电磁波主动遥感 7.3.2 空基遥感 7.3.2.1 雷达高度表 7.3.2.2 合成孔径雷达 7.3.2.3 散射计 7.3.2.4 微波辐射计 7.3.2.5 新兴技术 7.3.3 地基遥感 7.3.3.1 倾斜平台上的传感器 7.3.3.2 地波和天浪高频雷达 7.4 模拟资料 7.4.1 追算 7.4.2 再分析 7.4.2.1 欧洲中期天气预报中心ERA5再分析 7.4.2.2 国家海洋和大气管理局/国家环境预测气候预报系统再分析中心 7.4.3 业务模拟 附录1. 海浪列线图 附录2. 海浪预报：基础和技巧 参考文献 补充读物