中国科学院南海海洋研究所的科研团队在海南岛周边海域的波浪资源研究领域实现了关键突破。相关成果以学术论文形式发表于国际能源领域权威期刊《可再生能源》(Renewable Energy),聚焦海南岛海域波能密度的长期演变规律及其气候驱动机制。
该研究团队通过构建历时42年、空间分辨率达十米级的浪-流耦合数值模型,系统分析了海南岛周边海域波浪动力的时空变化特征。研究发现,1999年前后该海域波高与波能密度呈现显著的气候突变现象,整体趋势由增长转为下降,且季节性差异与空间分布特征明显。例如,冬季波能密度下降幅度较夏季更为显著,近岸海域与外海区域的变异模式存在明显差异。
研究指出,这种时空异质性的突变现象是局地风场变化与远距离涌浪传播共同作用的结果。季风强度减弱、强风事件频率降低以及太平洋涌浪传播路径改变等因素,共同导致了南海波浪动力过程的系统性转变。此前研究已证实,数据时限不足会显著影响极端波高评估的准确性,而本研究通过长时段高分辨率模拟,为区域波浪资源评估提供了更可靠的参数基准。
该成果对南海海洋资源开发与海洋工程设施建设具有重要实践价值。在海上风电、岛礁工程等领域,极端波高与波能密度是关键设计参数。研究强调,在全球气候变化背景下,海洋动力过程的变异特性需纳入资源评估体系,以提升工程设施的适应性与安全性。例如,近岸防波堤设计需考虑波能密度下降趋势下的结构稳定性,而远海能源开发则需关注季节性波动特征。
研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的联合资助,依托热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室等平台完成。数值模型的高分辨率特性使其能够精准捕捉海南岛复杂海岸线与地形对波浪传播的影响,为区域海洋动力学研究提供了新的方法论参考。相关数据集已向科研界开放共享,可为南海海洋能开发、海岸带管理等提供基础支撑。











