海水浴場(chǎng)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)技術(shù)導(dǎo)則

海水浴場(chǎng)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)

技術(shù)導(dǎo)則國(guó)家海洋局預(yù)報(bào)減災(zāi)司2017年6月TOC\o"1-5"\h\z一、 范圍 1二、 術(shù)語和定義 1（一） 海水浴場(chǎng) 1（二） 潮汐 1（三） 海浪 1（四） 有效波高 1（五） 海面水溫 1（六） 預(yù)報(bào)時(shí)效 1（七） 水質(zhì)等級(jí) 2（八） 游泳健康指數(shù) 2（九） 游泳適宜度 2三、 海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)資料 2（一） 潮汐觀測(cè)資料 2（二） 海水浴場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料 3（三） 數(shù)據(jù)質(zhì)量要求 5四、 預(yù)報(bào)產(chǎn)品的形式內(nèi)容和預(yù)報(bào)要求 5（一） 預(yù)報(bào)要素 5（二） 預(yù)報(bào)時(shí)效 5（三） 發(fā)布頻次 5（四） 預(yù)報(bào)產(chǎn)品發(fā)布要求 5五、 預(yù)報(bào)技術(shù)方法 6（一） 潮汐預(yù)報(bào)方法 6（二） 海浪預(yù)報(bào)方法 8（三） 海溫預(yù)報(bào)技術(shù)和方法 12（四） 海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí) 15（五） 健康指數(shù)指標(biāo) 15（六） 游泳適宜度指標(biāo) 18六、 預(yù)報(bào)產(chǎn)品的結(jié)果檢驗(yàn)和預(yù)報(bào)評(píng)分 18（一） 檢驗(yàn)和評(píng)分對(duì)象 18（二） 檢驗(yàn)方法 19一、 范圍本導(dǎo)則規(guī)定了海水浴場(chǎng)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)的術(shù)語和定義、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的內(nèi)容格式和發(fā)布要求、結(jié)果檢驗(yàn)與評(píng)分方法等內(nèi)容。本導(dǎo)則適用于海水浴場(chǎng)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)產(chǎn)品制作發(fā)布等相關(guān)工作。二、 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。（一） 海水浴場(chǎng)在沿岸海灘上建成的可進(jìn)行游泳、日光浴和各種海上運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所。（二） 潮汐海水在天體（主要是月球和太陽）引力的作用下產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)。習(xí)慣上把海面在垂直方向上的漲落稱為潮汐。（三） 海浪由風(fēng)引起的海面波動(dòng)現(xiàn)象，主要包括風(fēng)浪和涌浪。（四） 有效波高將波列中的波高由大到小依次排列，其中最大的1/3部分波高的平均值。（五） 海面水溫海面水體冷熱的度量，表示海洋表面水層的海水熱狀況的物理量。（六） 預(yù)報(bào)時(shí)效預(yù)報(bào)的有效期限。（七） 水質(zhì)等級(jí)針對(duì)海水浴場(chǎng)的生物學(xué)要素（糞大腸桿菌、腸球菌、赤潮、水母）、物理和化學(xué)要素（色、臭、味、漂浮物、溶解氧、pH、鹽度、石油類）等水質(zhì)指標(biāo)對(duì)海水水質(zhì)進(jìn)行分級(jí)。（八） 海水浴場(chǎng)健康指數(shù)體現(xiàn)海水浴場(chǎng)環(huán)境對(duì)游泳者人體健康的潛在危害或影響程度。（九） 游泳適宜度綜合水文要素、氣象要素和水質(zhì)要素的等級(jí)劃分，得出海水浴場(chǎng)是否適宜游泳的最終結(jié)論。三、海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)資料對(duì)于海水浴場(chǎng)海洋預(yù)報(bào)產(chǎn)品需有一定的基礎(chǔ)資料，并在此基礎(chǔ)分析形成預(yù)報(bào)產(chǎn)品，預(yù)報(bào)資料主要包括潮汐觀測(cè)資料和海水浴場(chǎng)觀測(cè)資料。（一）潮汐觀測(cè)資料海洋站潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)在海水浴場(chǎng)附近有潮汐觀測(cè)站的情況下，搜集不少于1年的連續(xù)潮汐觀測(cè)資料以及驗(yàn)潮基準(zhǔn)面與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)的關(guān)系。臨時(shí)觀測(cè)潮汐數(shù)據(jù)在海水浴場(chǎng)周邊無長(zhǎng)時(shí)間潮位觀測(cè)站的情況下，應(yīng)建立臨時(shí)驗(yàn)潮站，獲取不少于1年的連續(xù)潮位觀測(cè)資料以及驗(yàn)潮基準(zhǔn)面與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)的關(guān)系。

（二）海水浴場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料每年4月至10月期間，每天下午由國(guó)家海洋局下屬海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站將各海水浴場(chǎng)監(jiān)測(cè)要素通過傳真?zhèn)鬏斨梁Ｋ?chǎng)預(yù)報(bào)承擔(dān)單位。具體數(shù)據(jù)見下表。各單位將收集到的氣象、水文、水質(zhì)以及海灘環(huán)境狀況等觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，分析，制作海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)。氣象、水文數(shù)據(jù)2015年月日08時(shí)（北京時(shí)）14時(shí)（北京時(shí)）水溫°CC鹽度%0%0浪高mm涌高mm天氣現(xiàn)象風(fēng)向度度風(fēng)速m/sm/s總云量成成降水量mm（24小時(shí)）mm（6小時(shí)）氣溫CC能見度kmkm水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（游泳人數(shù)最為集中的時(shí)間段）參數(shù)觀測(cè)/測(cè)定結(jié)果危險(xiǎn)生物（水母等）赤潮色、臭、味pH海面漂浮物（無/少量/較多/大量）油膜藻類垃圾浮沫

參數(shù)測(cè)站1測(cè)站2測(cè)站3測(cè)站4測(cè)站5測(cè)站6糞大腸桿菌腸球菌透明度溶解氧微生物沙灘環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)粒度海灘環(huán)境狀況（無/少量/較多/大量）油污藻類垃圾浴場(chǎng)游泳人數(shù)浴場(chǎng)休閑人數(shù)其中，天氣現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)編碼如下表:天氣現(xiàn)象編碼無下列天氣現(xiàn)象00霾04輕霧10雷暴17龍卷風(fēng)19霧45毛毛雨50雨60陣雨80冰雹89雷雨95海水浴場(chǎng)總云量觀測(cè)按云量分為10檔，具體為數(shù)字1一10。漂浮物質(zhì)（定性描述）：“油膜”用代碼“1”、“浮沫”用代碼“2”、“藻類”用代碼“3”、“無”用代碼“0”錄入。浴場(chǎng)游泳人數(shù)和浴場(chǎng)休閑人數(shù)：具體人數(shù)。（三）數(shù)據(jù)質(zhì)量要求海水浴場(chǎng)環(huán)境預(yù)報(bào)中使用的數(shù)據(jù)資料，應(yīng)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量控制，按照《海濱觀測(cè)規(guī)范》（GB/T19414）、《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》（GB/T17378）中數(shù)據(jù)分析質(zhì)量控制的方法和要求、資料處理的方法和要求，處理后方可使用。四、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的形式內(nèi)容和預(yù)報(bào)要求（一） 預(yù)報(bào)要素海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品的預(yù)報(bào)要素為水質(zhì)、水溫、浪高、天文潮高潮潮時(shí)、低潮潮時(shí)、游泳健康指數(shù)、游泳適宜度和提示語。（二） 預(yù)報(bào)時(shí)效預(yù)報(bào)時(shí)效為不低于24h。（三） 發(fā)布頻次每日發(fā)布至少一次。（四） 預(yù)報(bào)產(chǎn)品發(fā)布要求海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品于每日10時(shí)之前發(fā)布，或根據(jù)用戶需求而定；發(fā)布渠道為網(wǎng)站，也可通過傳真、郵件形式直接發(fā)送給浴場(chǎng)管理部門。海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品格式：XX海水浴場(chǎng)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)有效時(shí)間：YYYY年M月D日H時(shí)?YYYY年M月D日H時(shí)XX海水浴場(chǎng)浪高X.X米-X.X米，浪向XX,水溫xx.xr-xx.xr,高潮時(shí)：XX：XX和XX：XX，低潮時(shí)：xx：xx和xx：xx,水質(zhì)優(yōu)（良/差），適宜（較適宜/不適宜）游泳，提示語（例如海況較好、水溫偏低、風(fēng)大浪高等）。電話：XXXXXXXXXXXX發(fā)布單位：XXXXXXXX五、預(yù)報(bào)技術(shù)方法（一）潮汐預(yù)報(bào)方法科學(xué)的潮汐預(yù)報(bào)是將潮汐觀測(cè)曲線分離成許多周期不同、振幅各異的分潮（余弦曲線），這些分潮主要有太陰（月球）半日分潮、太陽半日分潮、太陰太陽合成日分潮、太陽日分潮、淺水分潮等等。我國(guó)早期采用的是達(dá)爾文方法，對(duì)一個(gè)月的潮汐觀測(cè)資料進(jìn)行人工潮汐調(diào)和分析計(jì)算，求出各個(gè)分潮的振幅和角速度，用以潮汐預(yù)報(bào)。潮汐調(diào)和分析潮汐調(diào)和分析的目標(biāo)是從連續(xù)的觀測(cè)資料中分離出各分潮的調(diào)和常數(shù)，即振幅和遲角。根據(jù)潮汐資料時(shí)間長(zhǎng)度，可采用長(zhǎng)期、中期與短期觀測(cè)資料調(diào)和分析方法，計(jì)算分潮調(diào)和常數(shù)。長(zhǎng)期潮汐調(diào)和分析一般需要1年以上的連續(xù)潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)，中期潮汐調(diào)和分析需要半月以上連續(xù)潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)，短期潮汐調(diào)和分析需要25小時(shí)以上的連續(xù)潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)。長(zhǎng)期潮汐調(diào)和分析方法確定的分潮數(shù)量多，調(diào)和常數(shù)準(zhǔn)確，可直接用于潮汐預(yù)報(bào)；而中期與短期調(diào)和分析方法的計(jì)算結(jié)果，則需要利用鄰近長(zhǎng)期站進(jìn)行訂正及擴(kuò)展處理。潮汐預(yù)報(bào)通過調(diào)和分析得到各分潮調(diào)和常數(shù)后，潮汐預(yù)報(bào)則使用如下公式：n / 、.一一-門=zfHcos(bt+v+u-g),i=1,2,3, ,8ii i 0i iii=1其中，n為水位，Hi、gi為第i個(gè)分潮的調(diào)和常數(shù)，Oi為分潮的角速度，t為時(shí)間，fi為分潮的交點(diǎn)因子，v0i為分潮的天文初位相，ui為分潮的交點(diǎn)訂正角。潮汐預(yù)報(bào)工具U-tide潮汐預(yù)報(bào)工具U-tide是由羅德島大學(xué)(UniversityofRhodeIsland)物理海洋研究生院(GraduateSchoolofOceanography)的DanielL.Codiga組織編寫的一套標(biāo)準(zhǔn)調(diào)和分析和預(yù)報(bào)的工具包，包括m文件程序包和學(xué)習(xí)手冊(cè)。Utide專門處理分布不均勻或缺測(cè)值較多的時(shí)間序列的水位、潮流數(shù)據(jù)，給出了精確的節(jié)點(diǎn)、衛(wèi)星修正，還可提供易于使用和全面的診斷來更好地挑選分潮，它集成了T_tide(Matlabfunctions).r_t_tide(Matlabfunctions)和versatiletidalanalysis(Fortranprogram)的優(yōu)點(diǎn)，能更準(zhǔn)確的對(duì)時(shí)間序列的水位、潮流進(jìn)行調(diào)和分析和預(yù)報(bào)。TMD潮汐預(yù)報(bào)工具TMD(TideModelDriver)是一個(gè)Matlab工具包，由LanaErofeeva編寫，其數(shù)據(jù)源是來自O(shè)TIS(OSUTidalPredictionSoftware)以及各種高度計(jì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，例如TopexPoseidon,TopexTandem,ERS,GFO，也有一些實(shí)測(cè)潮汐、船舶的ADCP數(shù)據(jù)也加入了同化計(jì)算。可以用來獲取中國(guó)海域及其他海域的調(diào)和常數(shù)，還可以預(yù)報(bào)潮汐和潮流，有著可視化的界面。潮汐數(shù)值預(yù)報(bào)隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，潮汐數(shù)值預(yù)報(bào)成為重要的潮汐預(yù)報(bào)方法，此方法可以計(jì)算出大面的潮汐潮流，對(duì)于一些沒有建設(shè)潮汐觀測(cè)點(diǎn)的海域，可以給出潮汐和潮流計(jì)算結(jié)果，彌補(bǔ)了其他方法因沒有實(shí)測(cè)資料而無法預(yù)報(bào)潮汐的缺憾。潮汐數(shù)值預(yù)報(bào)所需資料包括：研究海域的岸線、水深、用于驗(yàn)證模型的連續(xù)潮位觀測(cè)資料等。成熟海洋模式包括ECOM、FVCOM、POM、ROMS等。（二）海浪預(yù)報(bào)方法經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法（1） Bretschneider經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法gH （gF*4K如004房J，丑=1.20[0.077[gF丫孵,2兀V IV2）'式中H，T分別為有效波高和周期，g是重力加速度，F(xiàn)是風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，V是10m高度處的風(fēng)速。該方法是以Sverdrup-Munk有效波理論為基礎(chǔ)，Bretschneider依據(jù)觀測(cè)資料修訂的一種經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)資料吻合較好，使用較為方便，應(yīng)用廣泛。（2）井島經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法

V=。.004［普）0.4（V）式中H,T分別表示波高和周期，g是重力加速度，F(xiàn)是風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，VV=。.004［普）0.4（V）式中H,T分別表示波高和周期，g是重力加速度，F(xiàn)是風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，V是10m高度處的風(fēng)速。這種方法是井島等人以Wilson經(jīng)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)，提出的臺(tái)風(fēng)浪經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法，該方法已被列入日本港灣建筑設(shè)計(jì)規(guī)范。（3）宇野木經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法1 〕1（1030-P）..1000>P<9507 ^11.43 : P<950立=0.0852兀V0.261+-r—r。PrT=T-——=48.5-——-——。250 25250其中H是波高（m），P。是臺(tái)風(fēng)中心氣壓（hpa），r是離開臺(tái)風(fēng)中心的距離（海里），。是自臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)方向的直線按順時(shí)針方向測(cè)得的角度，-是臺(tái)風(fēng)中心到出現(xiàn)最大波高的距離，a、n、a和r。都是常數(shù)，它們因不同的臺(tái)風(fēng)而異。該方法雖有不足之處，但有一定實(shí)用價(jià)值，至今仍是日本氣象廳進(jìn)行日常業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)采用的方法之一。半經(jīng)驗(yàn)半理論預(yù)報(bào)方法（1）有效波預(yù)報(bào)方法（也稱SMB預(yù)報(bào)方法）這是由Sverdroup和Munk最先提出的一種較系統(tǒng)的海浪預(yù)報(bào)方法，包括深水和淺水風(fēng)浪與涌浪預(yù)報(bào)，后經(jīng)Bretscheider修正，所以簡(jiǎn)稱為SMB方法。此法主要依據(jù)有以下幾點(diǎn)：1）海上風(fēng)浪大小和周期是由風(fēng)速、風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū)決定的，Sverdroup等人把風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū)分別考慮，即風(fēng)區(qū)充分大時(shí)，海浪狀態(tài)取決于風(fēng)時(shí)；風(fēng)時(shí)充分大時(shí)，海浪狀態(tài)取決于風(fēng)區(qū);在風(fēng)區(qū)和風(fēng)時(shí)都有限時(shí)，上述兩種情況都能求出可能的海浪上限，這時(shí)從兩個(gè)預(yù)報(bào)值中取最小的一個(gè)。2） 把有效波高和周期作為海面復(fù)雜海浪狀態(tài)的參數(shù)，但其基本方程是對(duì)海浪能量求解。這種假定適應(yīng)了目測(cè)海浪資料的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，這是此方法成功的第一個(gè)原因。3） 在能量由風(fēng)傳遞給海浪的過程中，不但考慮了垂直海面壓力，也考慮了切應(yīng)力效應(yīng)。4） 為了預(yù)報(bào)海浪周期，用經(jīng)驗(yàn)的方法求出了波陡與波齡的關(guān)系，并制成查算圖。圖中實(shí)線表示SMB方法在實(shí)際海浪預(yù)報(bào)中應(yīng)用的函數(shù)形式。根據(jù)以上得到的結(jié)果繪制成風(fēng)時(shí)、風(fēng)區(qū)預(yù)報(bào)圖。再根據(jù)天氣圖或?qū)崪y(cè)風(fēng)資料，應(yīng)用風(fēng)時(shí)、風(fēng)區(qū)預(yù)報(bào)圖，查算出預(yù)報(bào)區(qū)域的風(fēng)速、風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū)，最后用這些風(fēng)速、風(fēng)時(shí)和風(fēng)區(qū)求出有效波的波高和周期。這種方法由于計(jì)算結(jié)果與實(shí)況吻合較好，至今仍被廣泛應(yīng)用。（2）波譜預(yù)報(bào)方法這種方法是以譜概念為基礎(chǔ)，由Pierson、Neumann和James提出的一種預(yù)報(bào)方法，簡(jiǎn)稱PNJ方法。其特點(diǎn)是直接通過譜得到海浪要素，而不是通過海浪能量變化的計(jì)算求得海浪要素。這種方法計(jì)算波高偏大，特別是大風(fēng)速風(fēng)浪達(dá)到充分成長(zhǎng)所需的時(shí)間小得多。不過這種方法計(jì)算涌浪優(yōu)于其它方法，因此它和SMB方法一樣，至今仍被廣泛應(yīng)用。（3）能量平衡方程導(dǎo)出譜的預(yù)報(bào)方法這種方法是國(guó)家科委海洋組海浪會(huì)戰(zhàn)組的研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，將譜引入能量平衡方程獲得風(fēng)浪隨風(fēng)區(qū)和風(fēng)時(shí)成長(zhǎng)關(guān)系而建立的，首先計(jì)算能量方程：式中E為單位斷面積的水柱內(nèi)的平均波動(dòng)能量，A為跨過沿y軸單位寬度的平均能量傳播率，Ra和RD分別為單位斷面積的水柱內(nèi)的平均能量傳遞率和消耗率，RA包括平均法向作用力an和平均切向作用力RT，Rd主要指波動(dòng)中的能量消耗項(xiàng)，計(jì)算的是滑動(dòng)粘性導(dǎo)致的平均能量消耗率。然后再選取下列風(fēng)浪譜：A2(w)=—exp(-￡)w5w2引入能量平衡方程。式中K是常數(shù)，F(xiàn)為風(fēng)速、風(fēng)區(qū)（或風(fēng)時(shí)）的函數(shù)，①為圓頻率。最后獲得了因子B隨風(fēng)區(qū)和風(fēng)時(shí)成長(zhǎng)的解析表達(dá)式。此方法已編入國(guó)家海洋局出版的“海浪計(jì)算手冊(cè)”和交通部出版的“海港水文設(shè)計(jì)規(guī)范。海浪模式預(yù)報(bào)方法至20世紀(jì)80年代初，建立在海洋學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)緊密結(jié)合基礎(chǔ)上的海浪數(shù)值預(yù)報(bào)模式得到了迅速發(fā)展。由于數(shù)值模擬能較好的刻畫整個(gè)浪場(chǎng)的分布情況，目前海浪預(yù)報(bào)都是數(shù)值模擬與經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)相結(jié)合。較為成熟的海浪模式有WAM、SWAN、WAVEWATCH等。（三）海溫預(yù)報(bào)技術(shù)和方法統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)海水運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是不確定的，是隨機(jī)的，即使觀測(cè)資料足夠多，也不可能把海洋運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全描寫出來，因而應(yīng)用概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法預(yù)報(bào)未來海水溫度變化的可能性，這就是概率統(tǒng)計(jì)海溫預(yù)報(bào)，簡(jiǎn)稱為統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)。（1） 回歸分析回歸分析是一種統(tǒng)計(jì)模型，它包括線性回歸和非線性回歸。常用的是線性回歸，因?yàn)樗哪Ｐ捅群?jiǎn)單，在理論上也比較嚴(yán)謹(jǐn)，在海洋水文中不少海洋要素之間可以近似地存在這種關(guān)系。因而可以利用這種方法做出比較符合實(shí)際的分析與預(yù)報(bào)。非線性回歸則考慮預(yù)報(bào)量與因子之間的非線性關(guān)系，在海洋中也有不少應(yīng)用。（2） 判別分析在海洋水文預(yù)報(bào)中，為了使用需要，一些預(yù)報(bào)量常常分成若干級(jí)別或類別。例如把降水量的資料用經(jīng)驗(yàn)或使用其它數(shù)學(xué)方法進(jìn)行劃分，使之變成不同的級(jí)別或類別。然后根據(jù)預(yù)報(bào)量不同類別，選擇一些前期因子，利用在不同類別的樣本內(nèi)，尋找因子與預(yù)報(bào)量的關(guān)系，建立針對(duì)不同類別的預(yù)報(bào)量的方程式，選擇適當(dāng)?shù)呐袆e規(guī)則，判別某個(gè)因子觀測(cè)樣品所屬的類別來實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)報(bào)量的預(yù)報(bào)。這種方法就稱為判別分析，也有稱為分辨法。（3） 時(shí)間序列分析時(shí)序分析方法的基本思想是認(rèn)為海洋要素在隨時(shí)間變化過程中任一時(shí)刻的變化和前期要素變化有關(guān)，利用這種關(guān)系建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠砻枋鏊鼈冏兓囊?guī)律性，然后利用所建立的模型作出要素未來時(shí)刻的預(yù)報(bào)值估計(jì)，在研究方法上常把時(shí)序看成為隨時(shí)間變化的隨機(jī)序列。（4） 譜分析譜分析是時(shí)間序列在頻域上進(jìn)行分析的方法，亦稱頻譜分析或波譜分析。在海洋水文預(yù)報(bào)中主要側(cè)重在時(shí)間序列波動(dòng)分析上，譜分析方法除了諧波分析外，還包括交叉譜、時(shí)空譜、最大熵譜分析等等。（5） 經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法根據(jù)海溫自身變動(dòng)的持續(xù)性、周期性、相似性以及與其它要素的相關(guān)性，來做出定性或定量預(yù)報(bào)。特別是由于海溫變動(dòng)具有一定的保守性，因此可采用以持續(xù)性為基礎(chǔ)并考慮到其突變性的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)方法。該公式主要含有預(yù)報(bào)旬的多年平均項(xiàng)、當(dāng)旬準(zhǔn)距平項(xiàng)、趨勢(shì)變動(dòng)項(xiàng)、急劇變動(dòng)項(xiàng)等。利用此公式可預(yù)報(bào)一個(gè)水文特征相同的海溫場(chǎng)，也可以預(yù)報(bào)個(gè)別站點(diǎn)。（6） 聚類分析聚類分析是研究多要素（或多個(gè)變量）的客觀分類方法。從海洋要素場(chǎng)的分類要求來看，為了進(jìn)行海溫分析，經(jīng)常要遇到海溫圖的分型，通常辦法是找出一些典型年份，然后利用其余年份與典型年份相似程度來劃分不同類型。聚類分析就是這種做法。它的聚類原則是根據(jù)某些相似性的指標(biāo)進(jìn)行聚類，把對(duì)象的個(gè)體（或樣品）進(jìn)行聯(lián)合，分裂或添加的方法進(jìn)行聚類或串組，故也有稱為串組分析。（7） 典型相關(guān)分析把兩個(gè)海洋要素場(chǎng)中每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)看成為一個(gè)變量，研究?jī)山M多個(gè)變量之間關(guān)系的典型相關(guān)分析是要找出兩組變量典型代表的新變量，這兩個(gè)新變量可以由原兩組的多個(gè)變量的線性組合構(gòu)成。就海洋意義來說，這兩個(gè)典型代表的新變量可以看成是原兩個(gè)海洋系統(tǒng)包含的若干海洋或海溫指標(biāo)綜合而成的綜合指標(biāo)。典型相關(guān)分析有類似回歸分析和主分量分析的地方，但其主要特點(diǎn)則在于典型相關(guān)著重研究?jī)山M多變量線性組合中最佳的線性關(guān)系方面。這種分析方法給海洋上多變量系統(tǒng)分析或海洋要素場(chǎng)預(yù)報(bào)提供了一個(gè)有力的工具。（8） 主分量分析主分量分析與回歸分析、判別分析不同，它是一種分析方法而不是一種預(yù)報(bào)方法。它能夠把隨時(shí)間變化的海洋要素場(chǎng)分解為空間函數(shù)部分和時(shí)間函數(shù)（主分量）部分。空間函數(shù)部分概括場(chǎng)的地域分布特點(diǎn)，這部分是不隨時(shí)間變化的；而時(shí)間函數(shù)部分則由空間點(diǎn)（變量）的線性組合所構(gòu)成，稱為主分量，這些主分量的頭幾個(gè)占有原空間點(diǎn)（變量）的總方差的很大部分。研究主分量隨時(shí)間變化的規(guī)律就可以代替對(duì)場(chǎng)的隨時(shí)間變化的研究。單站單要素統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)鑒于海水溫度場(chǎng)本身的變化具有一定的保守性，可根據(jù)表層水溫場(chǎng)自身的演變規(guī)律，進(jìn)行單要素橫向和縱向時(shí)間序列的外推預(yù)報(bào)。單站多影響要素統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)根據(jù)預(yù)報(bào)要素（水溫）與經(jīng)過篩選的外界影響因子的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行單個(gè)站點(diǎn)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)。（四）海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí)依據(jù)《海水浴場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程（試行）》將海水浴場(chǎng)的水質(zhì)分為三類：一類：水質(zhì)優(yōu)良，對(duì)人體健康、人體安全風(fēng)險(xiǎn)低、令人感覺舒適、具有很高的游憩價(jià)值；二類：水質(zhì)一般，對(duì)人體健康、人體安全風(fēng)險(xiǎn)較低，令人感覺較舒適，具有一定的游憩價(jià)值；三類：水質(zhì)較差，對(duì)人體健康、人體安全風(fēng)險(xiǎn)較高，令人感覺不舒適，不具游憩價(jià)值。分類指標(biāo)包括生物學(xué)要素、物理化學(xué)要素、水文要素、氣象要素和沙灘環(huán)境要素。具體分類指標(biāo)值見表1。表1海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí)表項(xiàng)目單位水質(zhì)分類一類二類三類生物學(xué)要素糞大腸桿菌個(gè)/100mL<200>200，且<400>400腸球菌個(gè)/100mLW40>40，且<130>130水母—無/零星水母少量無毒水母劇毒/大量無毒水母赤潮—無赤潮發(fā)生發(fā)生赤潮物透明度mN1.2N0.5，且<1.2<0.5

理化學(xué)要素溶解氧mg/LN6N5，且＜6<5油類mg/L<0.050>0.050漂浮物—海面無漂浮油膜、浮沫、藻類a和其他固體漂浮物b海面有少量藻類或其他固體漂浮物出現(xiàn)海面有漂浮油膜、浮沫出現(xiàn)或有大量藻類或其他固體漂浮物聚集色、臭、味—海水不應(yīng)有異色、異臭、異味海水出現(xiàn)令人厭惡和感到不快的色、臭、味水文要素水溫c°CN23.0，且<28.0N20.0，且<23.0；或〉28.0，且<33.0<20.0，或>33.0浪高m<1.0>1.0，且<1.5>1.5氣象要素天氣狀況—晴天、少云、多云、陰天輕霧、霾、煙幕和小雨霧、中等以上強(qiáng)度降水、雷暴、龍卷風(fēng)氣溫CN25.0N20.0，且<25.0<20.0風(fēng)力級(jí)<3＞3，且＜5>5能見度kmN10N1，且<10<1沙灘環(huán)境要素油污—無油污沉積少量油污沉積大面積油污沉積藻類—無藻類聚集少量藻類聚集大量藻類聚集垃圾—無明顯生活垃圾少量生活垃圾聚集大量生活垃圾聚集藻類指大型藻類和巨藻。b其他固體漂浮物包括木頭、塑料、橡膠或任何其他固體廢物。c水溫為海水浴場(chǎng)用水的表層水體溫度。"海水浴場(chǎng)水體與人體直接接觸，除表1所列要素外，其它要素應(yīng)符合GB3097中的相關(guān)要求，即海水浴場(chǎng)的海水水質(zhì)應(yīng)滿足或優(yōu)于第二類海水水質(zhì)。根據(jù)水質(zhì)的類別進(jìn)行海水浴場(chǎng)水質(zhì)要素的分級(jí)評(píng)價(jià)：優(yōu)：如果水質(zhì)參數(shù)均為“一類”，則判定海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí)為“優(yōu)”；良：如果水質(zhì)參數(shù)有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上屬“二類”，且未出現(xiàn)“三類”，則判定海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí)為“良”；差：如果水質(zhì)參數(shù)有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上屬“三類”，則判定海水浴場(chǎng)水質(zhì)等級(jí)為“差”。（五）健康指數(shù)指標(biāo)依據(jù)《海水浴場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程（試行）》，按照海水浴場(chǎng)環(huán)境對(duì)游泳者人體健康產(chǎn)生潛在危害程度，將健康風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)分為三類：——健康指數(shù)不低于80，指數(shù)等級(jí)為優(yōu)，海水浴場(chǎng)環(huán)境對(duì)人體健康產(chǎn)生的潛在危害低；——健康指數(shù)低于80且不低于60，指數(shù)等級(jí)為良，海水浴場(chǎng)環(huán)境對(duì)人體健康有一定的潛在危害；——健康指數(shù)低于60，指數(shù)等級(jí)為差，海水浴場(chǎng)環(huán)境對(duì)人體健康產(chǎn)生的潛在危害高。根據(jù)海水浴場(chǎng)水體中糞大腸菌群數(shù)量、腸球菌數(shù)量、漂浮物種類、有無水母、赤潮發(fā)生與否和總云量等參數(shù)，計(jì)算海水浴場(chǎng)的健康指數(shù)（見表2）。最終結(jié)果按對(duì)每項(xiàng)參數(shù)求算出的健康指數(shù)的最低分值確定。表2海水浴場(chǎng)健康指數(shù)的確定總云量（權(quán)重0.2）健康指數(shù)生物學(xué)參數(shù)（權(quán)重0.8）陰（賦分100）多云（賦分80）少云（賦分60）晴（賦分40）糞大腸菌群（個(gè)/100mL）<100（賦分100）100969288>100，且<200（賦分80）84807672>200，且<400（賦分60）68646056>400（賦分40）52484440腸球菌（個(gè)/100mL）<40（賦分100）100969288>40，且<70（賦分80）84807672>70，且<130（賦分60）68646056>130（賦分40）52484440水母無（賦分100）100969288偶爾可見（賦分80）84807672少量（賦分60）68646056大量或劇毒水母（賦分40）52484440赤潮無（賦分100）100969288有（賦分40）52484440漂浮物（藻類或固體廢棄物）無（賦分100）100969288少量聚集（賦分80）84807672大量聚集（賦分60）68646056漂浮物（油膜/浮沫）無（賦分100）100969288有（賦分40）52484440（六）游泳適宜度指標(biāo)依據(jù)《海水浴場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程（試行）》，綜合水文要素、氣象要素、水質(zhì)狀況、健康指數(shù)、沙灘環(huán)境等進(jìn)行游泳適宜度的綜合判別，得出海水浴場(chǎng)是否適宜游泳的預(yù)報(bào)結(jié)論。表3游泳適宜度綜合判定表結(jié)論水文要素氣象要素水質(zhì)狀況健康指數(shù)沙灘環(huán)境水母適宜適宜適宜優(yōu)N80優(yōu)無較適宜水文、氣象要素為“較適宜”以上，水質(zhì)狀況、沙灘環(huán)境等級(jí)為“良”以上，健康指數(shù)不小于60，出現(xiàn)零星/少量無毒水母不適宜水文、氣象要素有一項(xiàng)為“不適宜”，或水質(zhì)狀況、沙灘環(huán)境等級(jí)有一項(xiàng)為“差”，或健康指數(shù)小于60，或出現(xiàn)大量水母，或出現(xiàn)劇毒水母當(dāng)游泳適宜度為“較適宜”或“不適宜”時(shí)，應(yīng)增加注意事項(xiàng)，說明導(dǎo)致“較適宜”或“不適宜”游泳的主要原因，提示用語可選擇“注意風(fēng)浪”、“水溫較低”、“風(fēng)浪偏大”、“水溫偏低”、“水質(zhì)較差”或“海灘環(huán)境較差”等。六、預(yù)報(bào)產(chǎn)品的結(jié)果檢驗(yàn)和預(yù)報(bào)評(píng)分（一）檢驗(yàn)和評(píng)分對(duì)象海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品的檢驗(yàn)和評(píng)分對(duì)象為天文潮的高、低潮潮時(shí)、水溫、和浪高。（二）檢驗(yàn)方法天文高潮、低潮時(shí)檢驗(yàn)每月對(duì)海水浴場(chǎng)預(yù)報(bào)產(chǎn)品中的天文潮高/低潮時(shí)進(jìn)行均方根誤差檢驗(yàn)。 , 計(jì)算公式為：RT=「1其中toi為海水浴場(chǎng)附近海域?qū)崪y(cè)的高（低）潮潮時(shí)，tfi為海水浴場(chǎng)附近海域預(yù)報(bào)的高（低）潮潮時(shí)，N為檢驗(yàn)樣本數(shù)。依據(jù)高/低潮潮時(shí)預(yù)報(bào)均方根誤差（RT）范圍，確定高/低潮的潮時(shí)預(yù)報(bào)得分ST。f0RT>60m