ИСТИНА

Исследование ресурсов волновой энергии морей России является актуальной задачей, так как наша страна омывается тринадцатью морями, а протяженность береговой линии составляет порядка 40 тыс. км. Японское море обладает очень высоким потенциалом волновой энергии и, согласно работе [1], средний поток волновой энергии в Японском море составляет 21-31 кВт/м. Однако поток волновой энергии распределяется весьма неоднородно в пространстве и времени. В настоящей работе на основе данных волновых моделей и реанализа ветра исследуется сезонная изменчивость волновой энергии в Японском море. Для расчета параметров ветрового волнения в Японском море применялись волновые модели WaveWatch3 и SWAN. В качестве входных данных о ветре использовались данные реанализа высокого разрешения NCEP Climate Forecast System Reanalysis (1979-2010 гг.). Пространственное разрешение реанализа составляет ∼0,3∘ , шаг по времени 1 ч. Модель WaveWatch3, в отличие от модели SWAN, учитывает поля сплоченности морского льда. Был выполнен численный эксперимент с двумя волновыми моделями, чтобы оценить влияние морского льда на распространение волновой энергии. Поля льда были загружены также из реанализа. Вычисления проводились на неструктурной триангуляционной сетке. Данная сетка покрывает всю акваторию Японского моря с шагом сетки около 15 км в открытом море и до 500 м в заливе Петра Великого. Подобная методика была ранее использована для исследования параметров ветровых волн в некоторых морях России [2-4]. В результате для каждого узла расчетной сетки Японского моря были получены значения потока волновой энергии (кВт/м) с шагом по времени 3 ч за период с 2001 по 2010 гг. На основе этих данных были рассчитаны среднесуточные и среднемесячные значения потока волновой энергии в открытом море и в заливе Петра Великого. Средняя волновая энергия в Японском море 5-15 кВт/м. Максимальные значения наблюдаются в восточной части моря у Японских островов. В заливе Петра Великого среднегодовой поток волновой энергии составляет 1,5-2 кВт/м и увеличивается до 2-3 кВт/м в прибрежной зоне в северной части Приморского края. Сезонная изменчивость потока волновой энергии очень велика. В открытом море в августе поток волновой энергии составляет около 4-6 кВт/м, тогда как в ноябре наблюдаются величины до 10-15 кВт/м. Синоптическая изменчивость также очень велика. Фоновые значения высоты волн лежат в диапазоне 0,5-1,5 м, во время штормов высота волн увеличивается до 3-6 м. Поток волновой энергии во время штормов может превышать 100 кВт/м. Работы выполнены при поддержке гранта РФФИ № 16-08-00829.