黄、渤海海冰与冬季冷暖的周期分析

本文利用渤海及黄海北部冬季气温资料进行了谐波分析,研究了海冰与冬季冷暖的长期振动。结果表明,渤海及辽东湾有7,7年和23年振动周期,黄海北部有3.8年和23年周期,青岛则有 6.3年和 12.5年的振动周期。并探讨、分析了极移振幅与冬季气温的相关关系,该分析为渤海海冰的长期预报提供了依据。     

1987年—1988年冬季辽东湾冰情分析

一、前言 辽东湾是渤海石油公司自营开发的石油勘探区。是我国结冰最严重的一个海域,在每年冬季都有不同程度的结冰现象。海冰的轻重直接影响着海洋工程、石油开发及海上交通运输事业的发展。尤其在冰情严重的年度(如1969年)曾出现过港湾封冻,交通中断,海上作业停止和海上建筑物被摧毁等严重现象发生。给国家和人民生命安全造成了重大的损失。因此,为了满足辽东湾海上石油勘采开发及海上交通运输的需要,保证钻井船只冬季作业的安全生产和及时安排调整生产计划,指挥海上生产,为此进行了特定海区的海冰预报;海冰预报时效为月预报,旬预报(10天),候预报(5天)。为了进一步了解1987—1988年冬季辽东湾气候变化规律及海冰生消变化过程,现将分析结果汇总如下:     

基于长短时记忆神经网络的辽东湾海冰延伸期预报方法研究

通过合成分析和回归分析,研究了影响辽东湾海冰变化的局地和大尺度环流因子,并基于一种深度学习方法——长短时记忆神经网络(LSTM),建立了辽东湾海冰延伸期预报模型。结果表明,LSTM模型能较好地预报出未来15 d辽东湾海冰的总体发展趋势、浮冰外缘线离岸距离的振荡变化及峰值发生时间等关键特征,1～15 d预报的平均绝对误差为4.1～5.7 n mile~①,均方根误差为5.4～7.5 n mile。LSTM模型的预报时效可达到15 d,较目前海冰数值预报(5～7 d)的时效延长一倍,且运算速度极快,能够节省大量的计算资源和时间成本。该模型的建立为利用深度学习方法开展海洋和气象预报提供了一种新思路。     

1988年─1989年冬季渤海冰情分析

一、前 言 随着海上交通运输、海洋工程及海上石油开发事业的迅速发展,海冰的生消变化对海洋事业的发展带来了一定的危害,因此,为了满足海上石油勘采开发及海上交通运输的需要,保证钻井船只冬季作业的安全生产,进行了1988年─1989年冬季渤海海冰预报,并对特定海区:辽东湾（JZ20-2-1和SZ36-1）及莱州湾石油开发区进行了重点分析及预报。海冰预报时效分别为年展望预报、月预报、旬预报（10天）及侯预报（5天）。现已较好地完成了海冰预报任务。为了进一步了解1988年─1989年冬季渤海地区气候变化规律及海冰生消变化过程,进一步详细的分析结果是很有必要的。     

一个预报辽东湾东北部冰情趋势的方法

一、从营口～巴鱼圈新港看辽东湾东北部的冰情 渤海和黄海北部是我国冬季能够结冰的两大海区。辽东湾则是渤海的重冰区,它的东北部又是辽东湾冰区最重的区域。这里不仅结冰范围大、冰期长,而且冰量多、冰层亦厚。巴鱼圈则是辽东湾东北部冰情代表性较好的一个测站。多少年来,冬季一到,辽东湾东北部便成为一片冰雪覆盖没有人迹的天地。随着我国“四化”的日益发展,海上运输和港口建设已经被提到重要议程。为解决辽宁能源紧张和为大连港分流等问题;国家正在巴鱼圈地区修建一个崭新的大型港口,并列入“六五”计划的重点工程之一。这就是说,随着时间的推移,辽东湾东北部的经济地位将愈来愈高,这里今后再不会是一个悄然寂静的世界了。营口～巴鱼圈新港,将是我国在重冰区开拓的第一座大型海港。因此,认真做好这一海区海冰规律的分析和预报,就显得十分重要和有经济价值。     

基于遥感和气象数据对辽东湾海冰变化预测研究

辽东湾是渤海海冰灾害最严重的区域,精确预报海冰的空间分布、动态变化,对降低海冰灾害风险具有重要的作用。本文以辽东湾为研究区,以MODIS数据和气象数据为数据源,根据2010/2011年度到2014/2015年度辽东湾海冰5年结冰信息得出该海域结冰概率,建立营口气象站积温与结冰概率的关系模型,对辽东湾2015/2016年度海冰初冰期至盛冰期的发展及空间分布进行模拟、预报,结果表明:利用结冰概率与营口积温相关关系可以实现对辽东湾海冰的动态预测,利用混淆矩阵对海冰提取结果检验,总体精度在90%以上,为渤海及其它地区局部条件下海冰预测提供参考。     

渤海、北黄海冰情与太平洋副热带高压的统计关系

对1975—2006年逐月太平洋副热带高压面积和强度指数序列与渤海、北黄海冰情等级序列进行了统计分析,计算结果表明,8月和12月太平洋副热带高压面积和强度指数与冰情等级具有良好的相关关系。利用回归方法得到它们之间的统计关系,回归结果表明,太平洋副热带高压面积和强度指数越大,当年冬季冰情越轻,该统计关系对中国冰情预报具有一定的参考意义。     

再战海冰

2010年11月20日,国家海洋环境预报中心发布了海冰年展望,从11月底开始,按国家标准发布海冰月预报和周预报.到12月23日,海冰遥感实况图显示,辽东湾海冰范围增大到22海里左右.     

渤海冰情与老虎滩水温的关系

本文对2000～2004年连续5年冬季老虎滩水温与渤海冰面积数据进行统计分析,得到渤海海冰面积与老虎滩水温的回归关系,对冬季海冰预报具有一定的参考意义。     

舟山冬季暴雨的特征

文章分析了冬季暴雨发生时的环流形势和物理量场分布特征,揭示了冬季暴雨的发生与厄尔尼诺现象有着一定的相关。同时,分析了单站要素的变化,为以后的冬季暴雨预报提供参考。     

近百年渤海地区气候变化的初步探讨

本文应用近百年来的天津气温资料,对渤海地区的气候变化规律冷暖特征进行了分析并探讨了大气活动中心及地球自转速度变化对渤海地区冷暖趋势的影响。结果表明,三者有较一致的同步演变关系。由此为渤海地区冷暖的长期预报提供了参考背景。     

北太平洋涛动和东亚冬季风对ENSO影响差异分析

北太平洋涛动(NPO)和东亚冬季风(EAWM)二者是热带外重要的气候系统,不仅对我国甚至对整个东亚气候都有重要影响,对厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响也越发受到关注。本研究利用HadISST海温资料以及美国国家环境预报中心(NCEP)月平均气象场再分析资料,采用相关回归等统计方法分析研究了冬季NPO和EAWM对次年冬季ENSO发生、发展影响的差异,并分析了产生差异的可能原因。结果表明,冬季NPO和EAWM对次年冬季ENSO的影响无论是从相关性大小还是触发的ENSO强度上来说都存在明显的差异;进一步分析冬季NPO和EAWM回归的海表面温度(SST)场相关的降水和风场的季节演化特征发现:在热带太平洋区域,冬季NPO和EAWM通过激发赤道西太平洋区域西风和降水异常建立起了相应的海气正反馈机制,而这种正反馈机制在强度和位置上的不同,造成了对ENSO影响的差异。冬季NPO和EAWM年代际变化上的差异可能是另一原因。     

辽东湾微微型浮游生物的丰度及季节变化

本研究自2006年7月至2007年10月,分4个季节调查了辽东湾海域的微微型浮游生物的丰度。结果表明:夏季辽东湾的聚球藻(Synechococcus)丰度最高,平均丰度为1.89×104 cell/mL。秋季次之,冬季居第三位,春季最低。夏季比其他3个季节的聚球藻丰度要高一个数量级。夏季辽东湾的微微型真核藻类(Picoeukaryote)丰度最高,平均丰度为3.79×103cell/mL,秋季次之,冬季与春季相差不大。夏季比其他3个季节的微微型真核藻类丰度要高一个数量级。     

基于Sentinel-1的辽东湾海冰冰情监测

辽东湾是渤海的三大海湾之一,在每年冬季经常会遭受大面积海冰灾害影响。本文选取2015年至2023年Sentinel-1 A/B遥感数据,对照Landsat-8数据采用灰度共生矩阵提取SAR影像纹理特征,对比了神经网络、支持向量机以及最大似然分类三种分类方法的精度;统计2015年至2023年辽东湾海冰冰情信息,研究了气温、海表面温度、盐度与海冰的相关关系和相互影响。研究结果表明：对于Sentinel-1 A/B数据,最大似然分类方法精度最高,分类精度达到82.75%;辽东湾海冰通常在12月底或者1月初开始发育,辽东湾结冰顺序为由北向南、由近岸向远岸,消融时顺序为由西向东、由远岸向近岸;辽东湾海冰与气温的Pearson相关系数为-0.502(P<0.01),与海表面温度的Pearson相关系数为-0.553(P<0.01),说明辽东湾冰情与气温、海表面温度为显著负相关,海表面温度对海冰的形成、发育及消融影响更大。此外,盐度对于海冰的影响存在一定的滞后性。     

青岛市大气污染时间序列分析预报方法研究

根据青岛市大气污染监测资料 ,采用时间序列分析方法 ,建立多种预报模型 ,有原序列周期外延法、均生函数周期外延法、均生函数逐步回归法以及自回归预报法等 ,最后提出一种综合预报模型。连续预报试验表明 ,综合预报模型优于任何个别预报模型 ,有较好的预报能力。利用马尔可夫概型对污染状态 (轻、中、重 )进行了分级预报试验 ,也获得良好的效果。     

渤海冰面积与营口气温的关系

通过对2000～2004年连续5年冬季渤海逐日冰面积与营口日均气温积温的相关分析,发现二者相关关系较好,同时获得了逐日冰面积与营口日均气温积温的线性回归方程,并用此方程对2005～2006年冬季渤海的冰面积进行了预报试验,试验结果证明该方程具有一定的预报能力.     

基于卫星观测的辽东湾冰情统计分析

根据渤海6个海洋站的海冰监测及气温观测数据统计,终冰日及冰期可用来表征当年渤海冰情严重程度,在大多数年份冰情与终冰日早晚和冰期长短呈负相关。根据2006/2016年的辽东湾海冰面积及外缘线资料,分析了11年间辽东湾冰情的年变化特征,分析结果显示,辽东湾海冰受局地气温影响明显,两者呈较显著的负相关关系。分析结果发现,辽东湾海冰年际变化除受局地气候的影响外,还受太平洋副热带高压(简称副高)、极涡、东亚槽和欧亚环流等气候因子的共同调控,其中受太平洋副高北界位置指数、极涡面积指数、东亚槽强度指数、欧亚纬向环流指数影响最为显著,可作为辽东湾海冰预测的重要因子,此外北极海冰密集度也可以为预测当年冬季辽东湾每月冰情提供依据。     

辽东湾顶太-葵管道路由区潮流场三维数值模拟

辽河油田太-葵管道路由区位于辽东湾顶潮汐水道区,研究利用普林斯顿大学的河口、陆架和海洋模式(ECOM),考虑M2、S2、K1、O1四个主要分潮的影响,对辽东湾顶三维潮流场进行数值模拟,并着重对太-葵管道路由区进行动力分析。潮位和潮流的验证表明,该文建立的模型可以较好地用于辽东湾顶流场的预报模拟,为将来工程建设对海洋生态环境影响、保证海上工程的安全等研究奠定基础。     

渤海冬季温盐年际变化时空模态与气候响应

根据渤海断面1978-2012 历年2 月表、底层海水温度、盐度和气候要素观测资料,采用旋转经验正交函数 （REOF）、最大熵谱分析和延迟相关分析等方法,研究了渤海冬季表底层温度、盐度年际变化时空模态与气候响应。渤海冬 季表底层温度年际变化分为三种时空模态：开阔海型、黄河口型和辽河口型,其中只有开阔海型模态是对冬季气温变暖的响 应,时间分量有显著线性升高趋势和跃变升高。黄河口型模态是对冬季西北季风强度逐渐减弱的响应,时间分量有显著线性 降低趋势。辽河口型模态是对局地海冰年际变化的响应,时间分量准平衡变化。渤海冬季表底层盐度年际变化分为二种时空 模态：辽东湾型和黄河口型,其中黄河口型模态与黄河口年径流量滞后5 年显著负线性相关,该模态时间分量有显著线性升 高趋势和跃变;辽东湾型模态与黄河年径流量滞后7 年显著负线性相关;滞后2 年显著非线性相关,该模态时间分量年际变 化为准平衡形态。黄河口年径流量是影响渤海冬季盐度年际变化的主要因素。     

基于CART决策树方法的MODIS数据海冰反演

采用CART决策树方法从MODIS卫星遥感数据反演海冰面积,同时对可见光、近红外和热红外多波段进行自动分类计算,有效消除了传统阈值法在反演高悬沙等海洋环境时出现的海冰误判。经较高分辨率的中国环境与灾害监测预报小卫星(HJ-1A/1B)校验,结果表明基于决策树方法所得出的反演数据具有较高精度。利用建立的CART决策树方法反演了2003年以来辽东湾冬季海冰面积的生消变化过程,为进一步分析和建立气象因素与海冰演化规律的关系提供了精确可靠的基础资料。