長浪警戒
1. 風浪離開風域之後,雖然風的能量已不再提供予水體,但波浪不會立即消散,而是會持續向前傳遞。在此過程中,若無其他環境條件之影響,波浪之週期與波長會逐漸增長。因波長之增加,致使波陡較小,不易破碎,消散亦較為緩慢,可進行長距離之傳播,形成一般民眾所俗稱的「長浪」,在學理上則較常使用湧浪(swell)一詞。長浪對於操舟艇、衝浪以及釣魚等海域遊憩活動,往往是具有安全風險的海洋環境條件。
2. 為了達成長浪警戒的目的,我們嘗試利用向海致敬所建置的新式波流遙測系統具有較爲廣域、連續且即時的海洋觀測能力,將其觀測離岸數公里至數十公里外的波浪方向頻率譜依過去學者所提出之風湧浪分離方法,將波浪的能量區分出局部風場所產生的風浪和廣域傳播中的長浪,並萃取出長浪的波浪特性(週期與浪高),並且每5分鐘或每30分鐘更新一次,以期藉由遠域的遙測發揮提早十數分鐘的長浪預警功能。
3. 本案參考中央氣象局訂定之長浪警戒標準,當長浪週期超過8秒且浪高大於1.5公尺時,將由系統發布周邊海域的長浪警戒資訊。
4. 未來,當使用者選取積極提醒功能,且開啟定位功能顯示位於沿岸地帶,將由APP主動發出震動或警報音提醒注意長浪將至。
《參考文獻》
Hawkes et al. (1997)研究風湧浪並存的雙峰譜,從中探討風湧浪分離之技術。Hanson and Phillips (2001)研究從方向波譜中自動化分離出湧浪之能量,並藉此分別計算出風浪與湧浪之浪高及週期資訊。Hwang et al. (2012)則提出利用頻譜積分法從一維能譜中進行風浪與湧浪之分離。
1. Hawkes, P.J., Bagenholm, C., Gouldby, B.P. and Ewing, J., 1997. Swell and Bi-modal Wave Climate around the Coast of England and Wales, Report SR 409, HR Wallingford Ltd, Wallingford, UK.
2. Hanson, J.L., Phillips, O.M., 2001. Automated Analysis of Ocean Surface Directional Wave Spectra. J Atmos Ocean Tech 18, 277-293.
3. Hwang, P.A., Ocampo-Torres, F.J., García-Nava, H., 2012. Wind Sea and Swell Separation of 1D Wave Spectrum by a Spectrum Integration Method. J Atmos Ocean Tech 29, 116-128.