摘要
随着经济的迅速发展，人类对化石能源的依赖日益加重，然而化石能源的利用往往伴随着温室气体的过量排放，从而使得全球变暖的现象愈加严重，人类的生存环境面临严峻挑战。相较于传统能源对环境的污染性和不可再生性等缺点，再生新能源拥有对环境的污染较低、排放较少以及可持续性等优点。因此，各国开始聚焦于譬如风能、太阳能、波浪能等可广泛应用的清洁能源，并深入研究其开发和利用。其中，波浪能以其可预测、环境影响小等优点被视为最重要的绿色能源之一。在温室气体大量排放所导致的全球变暖加剧、海平面上升的背景下，中国沿海各地区的波浪特征发生了改变。因此，当下对波浪能利用和开发的战略提出了新的需求。为满足这一需求，本文主要研究在不同温室气体排放情景下波浪特征和波能流的时空变化。 在不同温室气体排放情景下波高和周期、50年一遇极值波高及波能流分布均存在差异，本文结合基于代表性浓度路径(RepresentativeConcentrationPathway，RCP)8.5排放情景下给出区域高精度波浪降尺度再分析结果，以及基于ERA5(ECMWFReanalysisV5ERA5)的1979-2022年波浪再分析数据，对比分析一个基于高排放的未来时期(2021—2050年)和历史时期(1979—2022)的数据，以探究气候变化对渤海、黄海、东海波浪的影响。本文研究发现： （1）1979-2022年的年均波高分布与在RCP8.5下2021-2050年的年均波高分布相差不大，整体季节均值波高分布为夏秋冬高和春低，与1979-2022年季节分布大致相似，但在RCP8.5排放情景下年均以及季均波高、周期以及波能流普遍高于过去44年。 （2）在不同温室气体排放情景下，年均周期分布差距不大，研究海域四季年均周期整体分布为夏秋冬季较大和春季较小。在RCP8.5排放情景下研究海域年均周期大多高于1979-2022年的年均周期，在RCP8.5排放情景下夏秋冬季东海年均周期较1979-2022年增长明显。 （3）基于RCP8.5排放情景下，渤海与过去44年的年均波能流差异较小，在RCP8.5情景下其西南部波能流略有增加；黄海自北向南年均波能流逐渐增大，其年均波能流大约在5~10KW/m之间；东海基于RCP8.5排放情景下与过去44年年均波能流增加明显，在RCP8.5情景下东海东部最大可达到25KW/m以上。 （4）本文基于波能、地形水深条件、有效波高以及变异系数的大小等利于波浪能收集装置收集波浪能的条件，对于研究海域中波能流最适合利用的区域进行评估，本文给出水深小于100m、有效波高介于1~4m出现概率在60%以上、年均波能流变异系数大多在1左右且年均波能流在10~25KW/m的区域作为波浪能重点开发利用区。综上所述，文章选取经纬度在（122.5°E，30.85°N）、（127.75°E,30.58°N）、（120.9°E，24.5°N）和（118.65°E,24.5°N）之间海域划定为波浪能重点利用开发区。
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