上海沿海极大风速预报方程的建立和应用

运用统计分析方法,对上海沿海3个浮标站的逐小时的2min平均风速和极大风速进行分析,发现两种风速具有很好的线性关系。通过建立两种风速的回归方程,获得了估计极大风速的客观方程,对3个浮标站,单站一元一次回归方程都能很好得反映2 min平均风速和极大风速的关系,实测极大风速与拟合极大风速的平均绝对误差均小于1 m/s;3个浮标的拟合数据都是以正偏差为主;3个浮标拟合偏差2 m/s的样本数都在5%以下。利用WRF模式预报风速进行极大风速试报,结果表明,3个浮标实测极大风速与预报极大风速的平均绝对误差均小于2 m/s,偏差4 m/s的样本数在10%以下,TS评分均在74分以上,建立的极大风速客观预报方程的效果比较理想。     

EC细网格产品在复杂海岛地形条件下的大风滚动订正释用

应用EC细网格资料和站点实况资料,结合风速高度订正和分风向误差风速分析,建立考虑地形的PP法模型。释用结果表明:考虑地形的PP法模型能有效提高EC细网格产品大风预报精度,平均绝对误差低至2.57 m/s;应用卡尔曼滤波法实时吸收最新资料,能实现释用模型回归系数的滚动更新,预报风速平均绝对误差由2.91 m/s降至2.66 m/s。     

北部湾偏北强风分析及经验预报

本文旨先对北部湾海面强风的气候概况进行统计和比较,然后对偏北强风的天气学成因进行分析,初步归纳偏北强风的主要预报指标;利用欧洲中心数值预报模式近20年的分析场资料选取有物理意义的预报因子,利用专业统计软件SPSS,用完全预报方法分秋、冬、春三个季节建立强风定量预报模式,模式经过试报检验效果较好,已投入业务使用.     

基于遗传算法-支持向量机模型在热带气旋强度预报中的应用

利用遗传算法对支持向量机(SVM)模型参数进行寻优,找到最优参数组合后代入SVM模型中,得到基于遗传算法的支持向量机模型(GA-SVM),利用此模型对热带气旋强度进行预报实验。该模型对热带气旋强度12 h、24 h和48 h的预报平均绝对误差分别为3.01 m/s、4.46 m/s和6.57 m/s;比最小二乘回归法的预报精度分别提高了12%、11%、14%。     

海洋二号卫星散射计风场产品真实性检验及分析

利用国际海-气综合数据集(ICOADS)中的海面风场实测数据作为真实值,对海洋二号卫星散射计风场产品进行真实性检验,得到初步结论:(1)在中、低风速条件下,海洋二号散射计风速与ICOADS实测风速具有较好一致性,但在较高风速条件下海洋二号散射计会出现风速低估现象;(2)海洋二号散射计风向与ICOADS实测风向的误差主要集中在-15°—15°范围内,在低风速条件下,海洋二号散射计与ICOADS两者风向存在较大偏差,风向多解也主要发生在低风速时;(3)在2—24 m/s风速条件下,剔除超过3个标准偏差风速样本后,海洋二号与ICOADS两者风速的平均绝对误差为1.36 m/s,均方根误差为1.92 m/s,若忽略风向多解的影响,两者风向的平均绝对误差为14.98°,均方根误差为20.21°。     

南海冬季一次海面大风天气的WRF模式预报检验

为寻找出适合南海冬季海面大风天气预报的边界层参数化方案,利用中尺度气象模式WRF中9种边界层方案(YSU、MYJ、QNSE-EDMF、MYNN2、MYNN3、ACM2、BouLac、UW、GBM),对2012年12月29-31日的大风过程进行预报,并用最终分析资料(FNL)检验10 m风场预报。结果表明:风速风向预报的整体平均偏差相当,风向预报的均方根误差较风速大;风速风向与实况的相关随着预报时间增加,整体呈现下降趋势;各方案对海陆交界风速预报普遍偏大2 m/s以上,而在远离陆地的海域偏差较小;YSU方案对北部湾、东沙群岛、西沙群岛、南沙群岛4个海区风场的变化趋势均能较好预报;整体而言,南海大部分海域的预报偏差较小,YSU、MYNN2、MYNN3方案对风速预报较好,ACM2方案对风向预报较好。     

2008年冬季台湾海峡及其邻近海域QuikSCAT卫星遥感风场的检验及应用分析

采用布放在台湾海峡及其邻近海域的2个浮标对2008年冬季（2008年12月至2009年2月）QuikSCAT卫星遥感观测的风场资料进行了检验.结果表明,这两者风速的相关系数为0.93,平均偏差为-0.03 m/s,均方根误差为1.10 m/s,平均绝对误差为1.54 m/s;风向平均偏差为-9.53°,均方根误差为22.83°,平均绝对误差为33.84.°这表明QuikSCAT卫星遥感风场资料在台湾海峡及其邻近海域冬季风观测中具有很高的适用性.本文利用2008年冬季QuikSCAT卫星遥感的平均风速场,分析了在＂狭管效应＂影响下台湾海峡及其邻近海域的风速特征.结果显示其平均风速具有3个基本特征：（1）台湾海峡中部存在着明显高于附近其他海域的高风速区,平均风速高出1~4m/s,风速高值区更贴近海峡东岸.（2）台湾海峡南部平均风速大于北部.（3）台湾岛东北角和西南角各有一个风速低值区.结合对2009年2月15~18日一次冷空气大风过程的分析发现,风速越大台湾海峡＂狭管效应＂越明显.     

黄渤海一种北强风的完全预报方法

低槽绕涡旋转型(简称旋转型),是冬半年造成黄渤海地区北强风(≥8级)最常见最重要的灾害性天气之一。此类强风过程是在中高纬度地区特定环流形势下产生的。本文所拍的旋转型,系指极地经向南落的极涡或新地岛东南下的冷性低涡移入西伯利亚后,涡旋西侧有槽旋转东南下,并在高原槽接应下,冷空气从北路径侵入黄渤海地区造成强风。为了建立客观定量的预报方法,用700hpa天气图确定分型条件,诊断分析与强风关系密切的因子场,结合预报员经验,确定出北强风预报因子。采用PP法,用多元逐步回归建立天气动力统计的黄渤海北强风预报方程。     

基于南海定点观测数据的强风场特性研究

为了满足我国海洋工程抗风设计需求,在南海某海洋平台定点开展了原型测量工作。通过对海面上82 m和29 m两处开展实测工作,获得了冬季寒潮和超强台风"尤特"影响下的风场现场实测数据。利用非平稳过程分析方法对两类强风过程的脉动风分量、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风谱等风场特性进行了分析。验证了脉动风分布的高斯性,给出了湍流强度与阵风因子的非线性拟合参数,分析了不同高度处风场特性剖面变化规律,证明了脉动风实测谱与Von Karman经验谱的良好拟合关系。     

2006～2007年北部湾海-气热通量变化特征

用2006年夏～2007年秋在北部湾获得的船测气象资料,由块体公式计算了海-气通量.结果表明:北部湾春、夏季节获得热通量,而秋、冬季节失去热通量.春季通过湍流交换造成的热通量对海面热平衡的贡献最小,其次是夏季、冬季和秋季.在年平均尺度上感热通量和潜热通量分别占净辐射通量的7.4%和77.4%,15.2%的净辐射热量通过海洋过程消耗掉.感热通量随海-气温差的加大而增大,而与风速之间呈现复杂的非线性关系.海-气温差增加1 ℃,感热通量增加6.7～12.7 W/m2;较大的感热通量(>30 W/m2)容易出现在5～10 m/s风速条件下.潜热通量与风速和相对湿度呈明显的相关关系:风速增加1 m/s,潜热通量增加约18 W/m2,而相对湿度下降1%会导致6 W/m2潜热通量的增加.     

西路冷空气影响北部湾海区的分析与预报

根据1996—2000年溷洲站地面气象观测资料,结合实际预报中遇到的一些现象,文中对西路冷空气影响北部湾海区的特点进行了统计分析。结果表明,西路冷空气对北部湾海区影响比较突然,结束也较快。同时,造成北部湾海区的瞬间风力较大。结合实际工作经验,提出预报西路冷空气影响北部湾海区的简单预报方法。     

上海沿岸海域灾害性大风特征研究与预报检验

选取2011-2017年上海沿岸海域5个浮标站点的风场和海浪数据,分析了大风过程的时间和空间特征;对海浪成长过程进行风向分类,运用滑动相关分析统计了8个风向的海浪滞后时间;计算了大风起风时间的预报提前和滞后量,进行了风速风向的误差和准确率检验。结果表明:越往东部海域,大风时数越多,长江口区东部风速较大;大风极值主要出现在8月份台风过程,出现时段都为傍晚到半夜,大浪极值浪向以东北到东南向为主;秋冬季大风时数多,5-6月大风时数最少;大风风向以西北到东北风为主;海浪成长过程风向分布是东南-西北走向,海浪对风的响应滞后时间平均为3~4 h;大风起风时间预报较实况略有滞后,风速预报的准确率总体在70%以上,预报值较实况值偏小,口外浮标偏小最为明显,偏强率都为0;风向预报准确率低,误差大。     

北部湾的环流和水团对季节性强迫的响应

In the past 20 a, the gulf-scale circulation in the Beibu Gulf has been commonly accepted to be driven by a wind stress or density gradient. However, using three sensitive experiments based on a three-dimensional baroclinic model that was verified by observations, the formation mechanisms were revealed： the circula- tion in the northern Beibu Gulf was triggered by the monsoon wind throughout a year; whereas the southern gulf circulation was driven by the monsoon wind and South China Sea （SCS） circulation in winter and sum- mer, respectively. The force of heat flux and tidal harmonics had a strong effect on the circulation strength and range, as well as the local circulation structures, but these factors did not influence the major circulation structure in the Beibu Gulf. On the other hand, the Beibu Gulf Cold Water Mass （BGCWM） would disappear without the force of heat flux because the seasonal thermocline layer was generated by the input of heat so that the vertical mixing between the upper hot water and lower cold water was blocked. In addition, the wind-induced cyclonic gyre in the northern gulf was favorable to the existence of the BGCWM. However, the coverage area of the BGCWM was increased slightly without the force of the tidal harmonics. When the model was driven by the monthly averaged surface forcing, the circulation structure was changed to some extent, and the coverage area of the BGCWM almost extended outwards 100%, implying the circulation and water mass in the Beibu Gulf had strong responses to the temporal resolution of the surface forces.     

德州地区冬半年大风气候特征

对德州地区1991～1995年的大民观测资料进行了分析，结果表明，该区春季大风多于冬季，风向具有明显的季节变化，日变化也较突出。还分析了该区的大风成因，认为该区微地形地锐对大风有影响。     

Three-D numerical simulation of wind-driven current and density current in the Beibu Gulf

The Beibu Gulf circulation plays an imPOrtant role in the long--term water rnass transportinside the gulf. It is also closely related to the Guangxi untal water mass transport and self-purification. Hence, it is of practical imPOrtance to study the circulation in the gUlf. The cir-culation in the gUlf is very comlicated, and is rnainly gOverned by wind, water density gradi-ent, the current outside the gulf and the bathpoetry. In spring, a cold water rnass generatesln the center of the gulf…     

北部湾海域叶绿素a质量浓度时空分布研究

叶绿素a质量浓度是水体富营养化的重要指标,及时和有效地对水体叶绿素a质量浓度进行监测和评价,对环境保护十分必要。本文基于2011年至2016年的卫星遥感数据,分析了北部湾海表叶绿素a质量浓度的时空分布特征。研究结果表明:北部湾叶绿素a质量浓度有明显的月变化和季节性变化,北部湾叶绿素a月平均质量浓度在8月和1月分别达到峰值,北部湾冬季与夏季的叶绿素a季平均质量浓度高于春季和秋季,夏季北部湾海域表层的叶绿素a质量浓度开始迅速升高,秋季北部湾中南部叶绿素a质量浓度呈下降的趋势。在空间分布上,北部湾近岸海域叶绿素a质量浓度平均水平较高,叶绿素a质量浓度高值区集中在湾北部雷州半岛西部沿岸的浅水区海域,而低值区在湾中部以及湾南部的深水区海域。     

北部湾沿海最大风速分布特征及工程设计风速推算

利用北部湾沿海7个气象站建站至2008年的年最大风速资料,采用指数律风速廓线公式和＂时次换算＂方法对年最大风速进行订正,得到长年代10m高度10min平均年最大风速序列;采用离差系数Cv分析最大风速的年际变化,应用极值Ⅰ型分布推算北部湾沿海距地10m高50a一遇和100a一遇风速的极大值.结果表明,北部湾沿海年最大风速多出现在7～9月,年最大风速离差系数Cv为0.22～0.35,与沿海城市上海、福州、广州相近;北部湾沿海50a一遇、100a一遇风速的极大值分别为22.9～42.6和24.8～46.5m/s,其空间分布特征是：越靠近海的地方多年一遇风速的极大值就越大.     

北部湾三维风生流及密度流模拟

将Casulli差分格式引入三维物理海洋模型计算，模拟了北部湾风生流及密度流。模拟结果表明，夏季西南季风在北部湾导致一个顺时针环流，夏季海水密度梯度导致一个逆时针方向的环流，密度流明显强于风生流；冬季东北寒潮导致一个逆时针环流。模拟结果不支持北部湾夏季为一顺时针环流、冬季为逆时针环流的传统结论，而支持终年为逆时针环流的观点。     

北部湾温度锋的季节与年际变化

采用8a(1991—1998)的卫星遥感海水表面温度资料(AVHRR SST)对北部湾温度锋的季节变化与年际变化规律进行了探讨。北部湾海区温度锋的季节态强弱趋势为春季最强，夏季、冬季次之，秋季最弱。在年际时间尺度上，温度锋强度与SST距平(SSTA)存在响应关系，表现在：1)SST正距平对应较弱的锋面产生，负距平对应较强的锋面产生，这种相关性在冬季表现得最为明显；2)锋面的强弱与SSTA绝对值存在正相关关系，即SSTA变化越大，锋面越强。在冬季，温度锋强度与海面风经向分量相关，在偏北风异常情况下，锋面较强；反之，锋面较弱。     

The analysis of gales over the “Maritime Silk Road” with remote sensing data

21世纪海上丝绸之路战略是中国“一带一路倡议”的重要组成部分。海上丝绸之路海域海洋环境的认知和调查是必不可少的,可以为航海、海洋工程、防灾减灾等领域提供科学依据。本文使用高分辨率多平台交叉定标风产品（CCMP）分析海上丝绸之路海域的大风特性。分析了大风天气的年平均速度、空间分布,以及风速和极端风速的频率和趋势。结果表明,在夏季,相对较高的大风场主要分布在阿拉伯海、索马里海、印度支那半岛海域和孟加拉湾海域。索马里海的大风频率超过90%。总体而言,南海大部分区域和北印度洋,大风天逐年增加,增加趋势在秋冬季节尤为明显。