近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室、热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室和广东省海洋遥感与大数据重点实验室施平和唐世林团队，揭示了南海风能和波浪能资源密度长期趋势突变的季节与空间异质性特征及其驱动机理。成果以“The climatic mutation in the long-term trends of wind and wave energies in the south China sea”为题发表于能源领域国际知名期刊Energy。论文共同第一作者为硕士生童一峰和博士后孙唯一，共同通讯作者为副研究员李骏旻和助理研究员李博，合作者还包括助理工程师陈武阳、研究员李毅能、助理研究员李少钿和研究员施平。

风能和波浪能作为重要的海洋可再生清洁能源，在近岸及远海岛礁海域具有广阔的应用前景。认识能源的时空分布及长期趋势是资源开发价值评估和区域能源结构优化的关键。然而，以往研究多把能源的长期变化视作增长或减弱的单一趋势。本研究基于ERA5再分析数据以及多个站位的浮标观测资料，阐明了南海在1980-2024年间波浪能呈现全域增强、风能呈现北部增强/南部减弱、冬季增强/夏季减弱的总体变化趋势。利用Mann-Kendall趋势突变分析，识别出1995年与2005年是南海风能和波浪能长期趋势的两个关键突变点(图1)：在1995年前后，夏季南部风能减弱和北部风能增强的趋势均放缓，春季波浪能则从增强转变为减弱趋势；在2005年前后，冬季风能和波浪能增长趋势均显著加速。通过分析风、浪场变化与ENSO、PDO与AMO等主要气候因子的关系，揭示了气候变化通过调节季风强度与强风事件频率，共同驱动了南海具有季节和区域差异特征的风、浪能趋势突变过程。研究结果不仅可为南海可再生能源的布局和开发提供科学依据，而且对能源设施预警决策与运维优化模型的构建具有技术支撑意义。

本研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目、广东省基础与应用基础研究基金面上项目、中科院南海所基础前沿与创新发展项目和热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室提升原始创新能力平台项目等共同资助。

相关论文信息：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

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139206

图1 南海(左)风能和(右)波浪能趋势突变年份的空间分布(1980-2024年);(a)全年、(b)春季、(c)夏季、(d)秋季、(e)冬季