20世紀50年代後期,出現了海浪的數值預報方法。此方法可大致分為兩類:淤對組成波分量建立能量平衡方程,方程中包括能量的局部變化、對流變化、地形引起的變化、反映能量輸入和消耗的源函數。這一類方法的主要困難在於源函數項難以精確地確定。於將海浪譜參量化,建立參量方程,從而避免對每一組成波進行計算,而直接用數值法求解譜中的參量,進而得到海浪要素。
海浪預報可為海上的船舶運輸、漁業生產、海上石油開發和軍事活動等提供環境資料和變化信息,保障海上活動的安全。
古代從事海上活動的人,早已積累了估計未來海浪狀態的經驗。但是真正對海浪預報進行係統研究,卻始於第二次世界大戰期間。當時由於軍事上的需要,美國空軍氣象局海洋部委托斯克裏普斯海洋研究所的科學家H.U.斯韋爾德魯普和W.H.蒙克探索海浪預報的方法。經過研究,他們得到了根據風要素預報海浪要素的半經驗半理論的方法,被同盟國應用於歐洲、亞洲等戰區。以後,由於航運、海上生產活動和軍事活動的需要,海浪預報的研究得到迅速發展。至20世紀60年代初期,各海洋國家的科學工作者提出的預報方法,已達數十種之多;中國文聖常教授提出“普遍風浪譜”理論,在此理論基礎上,中國的有關單位共同合作,提出了海浪預報圖解。
到了近海石油開發興起的年代,建立在海上的孤立平台,常遭受一個或幾個大的波群破壞和摧毀,全世界因狂風惡浪遭到翻沉的平台已超過60座以上,原有的海浪預報時效和精度已不能滿足需要。隨著電子計算機的廣泛使用,進一步促進了海浪預報的發展,產生了海浪的數值預報方法,新型的利用波譜計算波群的數值預報方法得到很好的運用,已取得較好的效果。
我國的海浪預報是20世紀60年代中期開始的,隨著海上巨浪翻船的惡性事故的增長,海浪預報業務得到了重視和加強,現已基本建立起一個全國性的海浪監測預報業務網絡。預報範圍已由近海擴大到大洋,從1982年9月27日開始已按照國際統一規定,每天通過無線電傳真,同時以3個頻率向世界播發西北太平洋海浪實況圖和24小時海浪預報圖。80年代以來,又相繼為近海石油平台發布專項海浪預報。1986年7月1日,國家海洋環境預報中心通過中央電視台固定節目定時向全國發布海洋預報服務信息。2005年10月,我國開展了全球海浪業務化數值預報,使我國海浪預報範圍由過去的西北太平洋擴大到全球,成為繼美國、日本、歐洲中心等海洋預報發達國家和國際組織之後,世界上少數幾個可以發布全球海浪數值預報的國家之一,為海洋捕撈、大洋科考、遠洋航行及國防安全等提供了重要的信息,保障了海上生產的安全。
鑒於我國海浪觀測站點稀少,手段落後,預報的時效和精度在某些方麵還滿足不了經濟建設的需要,有關部門已積極采取措施,加強海上觀測網的建設和管理,確保海上的觀測實況能夠及時向預報部門傳送。與此同時預報部門積極開展預報方法研究工作,加強國際間有關海洋預報係統方麵的合作,努力提高預報質量,為保障海上安全做出貢獻。
海浪預報麵臨的困難和挑戰
已使用的海浪預報方法,雖能初步滿足實際工作需要,但仍需進一步改進和發展。主要麵臨三方麵的困難和挑戰:淤對海浪規律了解有限。海浪是一種極其複雜的現象,它的生成、發展和消衰,仍需深入探索研究。海浪預報方法的改進,在很大程度上依賴於對這些規律的了解。於天氣預報技術有待改進。
預報海浪時需要預先知道海麵上的風速、風向的空間分布和變化,所以海浪預報的精度和風速、風向預報的精度密切相關。目前全球海上風場的現場觀測有限,我國尚缺乏滿足海上風場檢測精度要求的風場監測衛星,海上風場預測精度難以滿足要求。海浪預報技術的發展,依賴於天氣預報技術的改進。盂缺乏完善的監測係統。海浪監測可提供海浪預報時所需的初始浪場資料,可以檢驗預報結果的準確性。更重要的是海浪監測有助於我們對海浪現象和規律的了解。
現今監測係統的不完善,海上監測缺乏時空連續性,有賴於各海洋國家的努力和有效有序的國際合作。