近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境實驗室、熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室和廣東省海洋遙感與大數據重點實驗室施平和唐世林團隊，揭示了南海風能和波浪能資源密度長期趨勢突變的季節與空間異質性特征及其驅動機理。成果以“The climatic mutation in the long-term trends of wind and wave energies in the south China sea”為題發表于能源領域國際知名期刊Energy。論文共同第一作者為碩士生童一峰和博士后孫唯一，共同通訊作者為副研究員李駿旻和助理研究員李博，合作者還包括助理工程師陳武陽、研究員李毅能、助理研究員李少鈿和研究員施平。

風能和波浪能作為重要的海洋可再生清潔能源，在近岸及遠海島礁海域具有廣闊的應用前景。認識能源的時空分布及長期趨勢是資源開發價值評估和區域能源結構優化的關鍵。然而，以往研究多把能源的長期變化視作增長或減弱的單一趨勢。本研究基于ERA5再分析數據以及多個站位的浮標觀測資料，闡明了南海在1980-2024年間波浪能呈現全域增強、風能呈現北部增強/南部減弱、冬季增強/夏季減弱的總體變化趨勢。利用Mann-Kendall趨勢突變分析，識別出1995年與2005年是南海風能和波浪能長期趨勢的兩個關鍵突變點(圖1)：在1995年前后，夏季南部風能減弱和北部風能增強的趨勢均放緩，春季波浪能則從增強轉變為減弱趨勢；在2005年前后，冬季風能和波浪能增長趨勢均顯著加速。通過分析風、浪場變化與ENSO、PDO與AMO等主要氣候因子的關系，揭示了氣候變化通過調節季風強度與強風事件頻率，共同驅動了南海具有季節和區域差異特征的風、浪能趨勢突變過程。研究結果不僅可為南海可再生能源的布局和開發提供科學依據，而且對能源設施預警決策與運維優化模型的構建具有技術支撐意義。

本研究得到國家自然科學基金區域創新發展聯合基金項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金面上項目、中科院南海所基礎前沿與創新發展項目和熱帶海洋環境與島礁生態全國重點實驗室提升原始創新能力平臺項目等共同資助。

相關論文信息：Tong,Y.1,Sun,W.1,Li,J.*,Chen,W.,Li,Y.,Li,B.*,Li,S.,Shi,P. (2025). The climatic mutation in the long-term trends of wind and wave energies in the South China Sea. Energy,340,139206. https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139206

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139206

圖1 南海(左)風能和(右)波浪能趨勢突變年份的空間分布(1980-2024年);(a)全年、(b)春季、(c)夏季、(d)秋季、(e)冬季