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Spectral Ocean Wave Climate Variability Based on Atmospheric Circulation Patterns

机译：基于大气环流模式的光谱海浪气候变率

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摘要

Traditional approaches for assessing wave climate variability have been broadly focused on aggregated or statistical parameters such as significant wave height, wave energy flux, or mean wave direction. These studies, although revealing the major general modes of wave climate variability and trends, do not take into consideration the complexity of the wind-wave fields. Because ocean waves are the response to both local and remote winds, analyzing the directional full spectra can shed light on atmospheric circulation not only over the immediate ocean region, but also over a broad basin scale. In this work, the authors use a pattern classification approach to explore wave climate variability in the frequency-direction domain. This approach identifies atmospheric circulation patterns of the sea level pressure from the 31-yr long Climate Forecast System Re-analysis (CFSR) and wave spectral patterns of two selected buoys in the North Atlantic, finding one-to-one relations between each synoptic pattern (circulation type) and each spectral wave energy distribution (spectral type). Even in the absence of long-wave records, this method allows for the reconstruction of long-term wave spectra to cover variability at several temporal scales: daily, monthly, seasonal, interannual, decadal, long-term trends, and future climate change projections.
机译：评估波浪气候变异性的传统方法广泛地集中在聚合或统计参数上，例如重要的波浪高度，波浪能量通量或平均波浪方向。这些研究虽然揭示了海浪气候变异和趋势的主要一般模式，但并未考虑风浪场的复杂性。由于海浪是对本地风和偏远风的响应，因此分析定向全光谱不仅可以为紧邻海洋区域乃至整个流域尺度的大气环流提供参考。在这项工作中，作者使用模式分类方法来探索频率方向域中的海浪气候变异性。这种方法通过长达31年的气候预测系统重新分析（CFSR）以及北大西洋两个选定浮标的波谱模式，确定了海平面压力的大气环流模式，从而找到了每个天气模式之间的一对一关系（循环类型）和每个频谱波能量分布（频谱类型）。即使没有长波记录，该方法也可以重建长期波谱，以覆盖几个时间尺度上的变异性：每日，每月，季节性，年际，年代际，长期趋势以及未来的气候变化预测。

著录项

  • 来源
    《Journal of Physical Oceanography》 |2014年第8期|2139-2152|共14页
  • 作者

    Antonio Espejo; Paula Camus; Inigo J. Losada; Fernando J. Mendez;

  • 作者单位

    Environmental Hydraulics Institute 'IH Cantabria,' Universidad de Cantabria, Cantabria, Spain;

    Environmental Hydraulics Institute 'IH Cantabria,' Universidad de Cantabria, Cantabria, Spain;

    Environmental Hydraulics Institute, IH Cantabria, Universidad de Cantabria, C/Isabel Torres 15, 39011, Cantabria, Spain;

    Environmental Hydraulics Institute 'IH Cantabria,' Universidad de Cantabria, Cantabria, Spain;

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