海冰模式和数值预报

根据渤海冰情,在海冰动力学和热力学研究基础上,提出一种海冰动力一热力模式。该模式包括平整冰、堆积冰和开阔水三要素,采用粘一塑性本构关系计算冰内应力。利用参数化方法处理变形函数和热力增长率。该冰模式与潮流模式耦合研究渤海冰－潮相互作用,并与ＥＣＯＭ－Ｓｉ海洋模式耦合进行预报试验。该冰模式与大气模式联接,或应用气象部门数值天气预报产品进行海冰业务数值预报。本文还给出了预报结果。     

基于机械学习理论的海冰风险短期预报研究

海冰管理是抵御寒区海洋资源开发海冰威胁的有效手段,海冰风险的准确、快速预测是海冰管理系统的关键组成部分。文中面向海冰管理中的冰情短时预测需求,明确了基于现场监测的海冰风险预测模式,开展了应用机械学习理论的海冰风险短时预测方法研究,并以渤海辽东湾海冰管理为例,讨论了神经网络与小波分解等非线性预测方法在冰情短时预测中的适用性。结果表明,时间序列小波神经网络在短时(6 h)冰厚预测中的预测精度与Elman神经网络相仿,而在24~48 h预测中的精度偏差较大;Elman神经网络在6 h、24 h与48 h的冰厚预测中均能保持较好的预测精度,在冰流速与来冰方向预测中,模型预测精度达到80%左右。     

SST短期数值预报

以海洋原始方程组为基础,用SST常规船舶资料形成初始场,以气象预报产品提供海表面的强迫场,建立了一个有限区域的SST短期(3～5d)动力数值二维预报模式,开创了第一代SST短期数值预报模式.利用此模式进行了试预报,预报效果良好,实现了表层海水温度数值预报业务化运行,实效为3d的预报精度均方误差达到1.0℃左右.     

渤海海冰业务数值预报系统

海冰业务数值预经过二年不断改进、完善和提高，目前已经建立了包括大气、海洋和海冰模式在内的数值预报系统及资料管理、业务预报和微机通信一体化的预报服务系统。海水数值预报作为一种新的预报手段将产生明显的社会和经济效益。本文分别介绍海冰数值预报系统，业务运行，预报产品通信传输，资料管理和预报产品检验方案。     

海冰数值预报方法研究通过鉴定和验收

国家海洋环境预报中心承担的“七五”科技攻关项目──“76-02-07”海冰数值预报方法研究取得突破性进展,顺利通过专家鉴定和国家验收。 海冰是我国重要的灾害性海况之一,在我国渤海北部,历史上曾出现过严重的海上冰封,致使平台被冰推翻,拉筋被割断,既使素有不冻港之称的秦皇岛由于冰封长达月余之久,从天津港口进出的一百多艘货船被冰阻挡无法航行,经济损失惊人。由此可见,随着海事活动的日益频繁,海冰已成为海上生产作业和航行不可轻视的天敌。从1958年开始,用30多年的时间、逐步建了立适合我国国情的海冰观测,调查和预报系统,但这种经验加统计的定性趋势预报方法,远不适应当前经济建设的发展,给海上施工、生产、交通、航运带来严重的影响。1986年以吴辉碇副教授为首的海冰专题科技攻关研究组,克服海冰观测资料奇缺,预报系统不健全的种种困难,经过5年的艰苦攻关,以我国海冰前期预报和科研为基础,博国际数十年海冰预报和研究之经验,采美国、芬兰、瑞典和苏联等国的先进的海冰模式,结合渤海的气候,水文和冰情特点,就海冰的生、消、增长漂移及海冰本身的许多物理特性作了大量理论和数值试验,合理地考虑海冰动力-热力特性、海冰大气、海冰与海洋的相互作用,采用塑性-粘性结构原理计算冰内力。推出了适     

2002～2003渤海海冰数值预报

海冰数值预报是海冰业务预报的主要方法之一。国家海洋环境预报中心建立了业务化的渤海海冰数值预报系统，并进行了多年的业务化运行。随着我国卫星遥感事业和数值天气预报技术的发展，海冰预报系统也在不断发展中。本文介绍了2002～2003冬季应用HY—1卫星海冰遥感和T213数值天气预报模式产品对该海冰数值预报系统的改进，对2002～2003冬季海冰数值预报的结果进行了分析和比较。     

北极海冰密集度数值预报及验证评估研究

本文系统地评估了国家海洋环境预报中心于我国第七次北极科学考察期间开展的北极海冰密集度数值预报结果。该预报系统基于麻省理工大学通用环流模式,并采用牛顿松弛逼近（Nudging）资料同化方法,计算输出未来1~5 d的北极海冰密集度预报产品。本文将数值预报结果同卫星观测的海冰密集度、再分析资料和"雪龙"号第七次北极考察期间观测的海冰密集度数据进行了对比分析。结果表明,预报的北极海冰密集度小于卫星观测值,24 h、72 h和120 h预报结果的偏差分别为-2.7%、-3.1%和-3.2%;数值产品的预报技巧好于气候态结果和惯性预报,但是在海冰出现快速融化或冻结时,基于Nudging同化的数值预报技巧仍有不足。另外,相比船测数据,数值预报结果在海冰边缘区的偏差相对较大,24 h、72 h和120 h预报结果的偏差分别为8.8%、12.0%和14.5%。     

应用判别分析作海冰预报

本文拟用单站水文、气象诸要素资料,应用判别分析方法作海冰预报,作者依据当地的地理环境和各要素对具体海区的影响特点,挑选那些对海冰有直接影响和间接影响的因子做为预报因子,用该方法作的海冰预报,收到了较好的效果。在因子的挑选和组合上,也同样收到较好效果。     

2004～2005年度冬季渤海海冰数值预报

本文简要介绍了2004-2005年度冬季渤海的天气与冰情,总结了该年度海冰数值预报情况,对Nudging同化方法在海冰数值预报中的应用结果进行了对比分析。     

2010—2011年冬季渤海海冰数值预报

简要介绍了2010—2011年冬季渤海的天气与冰情,总结了该年度海冰数值预报情况,客观检验结果表明数值预报保证率满足业务预报精度要求。     

2007～2008年冬季渤海海冰数值预报

本文简要介绍了2007～2008年冬季渤海的天气与冰情,总结了该年度海冰数值预报情况,客观检验结果表明数值预报保证率满足业务预报精度指标.     

2005～2006年冬季渤海海冰数值预报

本文概述2005-2006年冬季渤海冰情。介绍该冬季业务化海冰数值预报工作和应用PIC模式开展海冰数值后报试验,其业务化海冰数值预报的客观检验结果满足业务预报精度指标。     

2012—2013年冬季渤海海冰数值预报

介绍了2012—2013年冬季的渤海冰情,通过对海冰增长和消融过程以及各海区严重冰期冰情的综合分析,该年度冰情总体上较常年偏重。总结该年度渤海海冰数值预报情况,客观检验结果表明,数值预报保证率满足海冰业务化预报的精度指标。针对海上生产需求研发了小区域高精度海冰数值模式,对工程作业区域具有较好的预报能力,为保障冬季渤海生产安全发挥了积极作用。     

1999～2000年度冬季海冰数值预报总结

渤海海域油气资源丰富，周围地区经济发达，海上工程持续作业、船只交通繁忙。渤海冬季生成的海冰不可避免地对渤海及其附近地区的经济活动产生影响，给其造成经济上的损失，为了尺可能地减少渤海海冰造成的经济损失，事先作出海冰预报，事后作出海冰预报总结，提高海冰预报的准确率是必要的，本文总结了1999-2000年度冬季海冰的发展和消融过程，并参照遥感资料对数值预报的结果进行了统计分析。     

渤海海冰漂移数值研究

本文利用海冰－海洋动力耦合模式对渤海典型天气形势下海冰动力过程作了数值模拟，海冰模式建立在动量和质量守恒基础上，忽略了海冰变化的热力过程。海冰厚度被划分为三类：堆积冰、平整冰和开阔冰，冰的形变由一个厚度的重新分布约束条件确定。海洋模式是一个二维风暴潮模式．同时考虑了潮汐的作用。风场资料来自于沿岸气象观测站每日四次的风观测，计算网格是十分之一经纬度。主要的分析和模拟是在大气和海洋共同作用下海冰的漂流特点。观测结果比较表明，数值模拟结果基本上反映了该海域流冰的漂移性质，同时也可为短期冰情预报提供有益的参考。     

我国海冰观测预报及其应用综述

文章介绍我国渤海和黄海北部海冰灾害的概况以及包括观测内容、数据获取和观测产品在内的我国海冰观测预报工作的基本情况;以俄罗斯和加拿大为例介绍国外开展海冰观测预报和信息产品应用的经验,同时介绍国际海冰组织开展工作的情况。结合我国经济发展和"一带一路"建设需求,对我国海冰观测预报工作提出建议,即扩展观测预报区域,做好信息发布;扩大信息应用领域,研发内容更加丰富的信息产品;加强国际交流合作,借鉴和应用国际经验。     

美国海军海冰预报系统

本文通过参考美国海军近几十年来对海冰预报的研究历程,介绍了其海冰预报系统发展至今的几个重要阶段及其相关代表性研究成果.旨在借鉴美国海军海冰预报系统的研究动向,使我国海洋环境的研究得到进一步发展.     

极地科学考察中海冰监测和预报的研究应用

本文简单介绍了国家海洋环境预报中心在极地海冰监测和预报研究应用领域开展工作的背景、内容和成果.从卫星遥感监测海冰的方法;卫星接收和图像处理方法;卫星微波资料的处理方法;海冰变化规律及其长期变化的理论方法和长期实时预报的方法四个方面进行了阐述,并叙述了今后工作的方向.     

渤、黄海海冰预报方法研究

利用现有的观测资料,对影响海冰的各种因子进行了细致的分析,筛选出对海冰影响较大的因子,通过多种常规统计方法的分析比较,并将一些新方法首次应用于海冰预报,取得了良好的预报效果,为今后的海冰预报工作提供了有效的依据。