2023年全球平均气温是有纪录以来最热一年,平均海表面温度也创历史新高,使海洋因热膨胀加速海平面上升,也增强海面热对流导致海风更强劲,进一步引发更高风浪、产生更大波浪能。
国家灾害防救科技中心团队分析过去70年(1951~2020年)全球海水表面温度、近海面海风风速、波高等历史大数据后发现,上述三项重要海洋物理量均呈明显持续上升趋势,海风与海水表面温度、海风风速与波高在统计上存在显著因果性及关联性。
波浪能(Wavepower)则是风能在海洋表面转化为动能的结果,风能强弱与气候、季节、地区海温有关。海洋表面温度高有助于增强海风,进而形成更大的海洋波浪,研究人员分析过去70年海洋大数据后发现,海表温与波浪能存在因果关系,当全球海表面温度超过70年平均值1℃,全球平均海风风速将增加0.8m/s,海风增强使波高提高0.5米,间接使全球平均波浪能上升32.8kW/m。
以全球范围而言,位于南纬30°至南纬60°之间海域占全球波浪能52.3%,为全球波浪能总量主要分布地区。
研究进一步指出,以全球尺度而言,海水表面温度与海风风速之间的相关性存在一年时间延迟:当全球平均海表温升高约一年后,全球平均海风才明显普遍增强;但海风风速与波高、波浪能之间没有明显的时间延迟,也就是说,海风增强的同时就会驱动较高波浪,产生更大波浪能。
研究成果今年2月发表于《应用能源》(AppliedEnergy)期刊。