中國科學院南海海洋研究所的科研團隊在海南島周邊海域的波浪資源研究領域實現了關鍵突破。相關成果以學術論文形式發表于國際能源領域權威期刊《可再生能源》(Renewable Energy),聚焦海南島海域波能密度的長期演變規律及其氣候驅動機制。
該研究團隊通過構建歷時42年、空間分辨率達十米級的浪-流耦合數值模型,系統分析了海南島周邊海域波浪動力的時空變化特征。研究發現,1999年前后該海域波高與波能密度呈現顯著的氣候突變現象,整體趨勢由增長轉為下降,且季節性差異與空間分布特征明顯。例如,冬季波能密度下降幅度較夏季更為顯著,近岸海域與外海區域的變異模式存在明顯差異。
研究指出,這種時空異質性的突變現象是局地風場變化與遠距離涌浪傳播共同作用的結果。季風強度減弱、強風事件頻率降低以及太平洋涌浪傳播路徑改變等因素,共同導致了南海波浪動力過程的系統性轉變。此前研究已證實,數據時限不足會顯著影響極端波高評估的準確性,而本研究通過長時段高分辨率模擬,為區域波浪資源評估提供了更可靠的參數基準。
該成果對南海海洋資源開發與海洋工程設施建設具有重要實踐價值。在海上風電、島礁工程等領域,極端波高與波能密度是關鍵設計參數。研究強調,在全球氣候變化背景下,海洋動力過程的變異特性需納入資源評估體系,以提升工程設施的適應性與安全性。例如,近岸防波堤設計需考慮波能密度下降趨勢下的結構穩定性,而遠海能源開發則需關注季節性波動特征。
研究得到國家自然科學基金、廣東省自然科學基金等項目的聯合資助,依托熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室等平臺完成。數值模型的高分辨率特性使其能夠精準捕捉海南島復雜海岸線與地形對波浪傳播的影響,為區域海洋動力學研究提供了新的方法論參考。相關數據集已向科研界開放共享,可為南海海洋能開發、海岸帶管理等提供基礎支撐。




















