黄,渤海海冰预报

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,海冰的生消对海上作业带来了一定的危害;尤其在冰情特别严重的年份（1969年）曾发生了历史上罕见的特大冰封以来,为了保证国家财产和人民生命的安全,继而开展了海冰预报服务业务。目前我国海冰预报所使用的方法,主要以经验物理及数理统计预报方法为主,海冰数值预报方法正在进行研究。前两类预报方法,应用于海冰预报工作,已为国民经济服务取得了一定的效果。     

质点-网格海冰模式在渤海的数值预报试验

在海冰动力学和热力学的研究基础上,开发应用于渤海的质点-网格海冰模式.该模式采用质点-网格法,有效地避免了传统海冰模式的数值扩散问题.该模式采用冰厚分布函数取代传统渤海业务海冰预报模式中平整冰、堆积冰和开阔水的三类海冰分型.应用质点-网格海冰模式对2003年～2004年冬季渤海冰情进行了业务化逐日数值预报试验,并对预报结果进行统计检验和分析比较.     

“海洋1号”卫星在海冰监测和预报中的应用

“海洋1号A”卫星是我国发射的第一颗海洋卫星.2002~2003年冬季,该卫星首次应用于我国渤海海冰监测和预报.建立了从卫星1B级数据开始的海冰反演系统,提供海冰遥感图像和海冰密集度、冰厚与冰外缘线数值产品,作为渤海海冰监测和海冰数值预报初始场的重要信息来源,以及海冰预报质量检验的参考依据之一.介绍所发展的“海洋1号A”卫星海冰反演系统的流程、算法和反演参数,海冰反演结果,及其在渤海海冰监测和预报中的应用.     

利用多元因素作海冰预报

海冰是我国冬、春季节发生在渤海、黄海北部海区的一种灾害性水文现象,它严重地影响着海上交通运输、海洋工程开发、滩涂利用、水产养殖和盐业生产,而且对沿海军事活动和海上舰艇活动亦带来较大的危害。一般每年11月下旬至12月下旬由北向南,沿海港口逐渐冰冻,到来年2月下旬至3月中旬开冻,恢复航行。正常历时三个多月。历史上渤海出现过三次大冰封,解放前两次,即1936和1947年,解放后一次,即1969年2月5日至3月6日,是历史上罕见的大冰封,据记载七艘客货轮被海冰推移搁浅,十九艘被海冰夹住不能航行,五艘万吨货轮被海冰挤压,船体变型或船舱进水,损失巨大。多年来,我国海洋科技工作者付出了艰苦的劳动,每年冬天,冒着刺骨的寒风,到沿海定点观测,去海上破冰调查,来探索海冰的秘密,获得了不少的成果,初步掌握了海冰的生消规律,建立了一套海冰预报方法,为海上交通安全作出了贡献。但是天有不测风云,海冰的生消不单随海洋水文要素的变化而变化,而且依赖于气象要素的变化,是多种要素综合影响的结果。它与海区所在的地理环境、海区的水温、盐度、海流的分布状况、大气环流形势及气象要素的变化有关。为此,我们对影响渤、黄海的主要水文气象要素:亚洲环流指数、西太平洋副高指数、黑潮区的水温、营口的气温和积雪     

太平洋海温和渤海海冰

本文主要分析了太平洋海表面温度(SST)与东北、华北地区冬季气温以及渤海海冰之间的关系。发现前7—24个月赤道东太平洋SST与后三者之间有密切的遥相关关系,即SST异常偏高(低)——埃尔尼诺(反埃尔尼诺事件)时,在翌年冬季华北、东北地区将是异常偏暖(冷)年,渤海海冰将是轻冰(严重冰封)年。渤海海冰1950—1988年共有5次严重冰封年,有4次都是出现在反埃尔尼诺年后期,仅有1952/53年冬季的严重冰封年出现在埃尔尼诺年后期,可信度达80％。而埃尔尼诺年后期则绝大多数出现轻冰或正常冰封年,可信度达94.7％。用前期海温建立的回归方程,以预报冰级误差小于1为正确,则30年拟合值有26年准确,拟合准确率达87％。8年预报准确率也达87％。     

浅析海洋环境预报的意义及其效益

一、海洋环境预报意义1969年的2—3月间,我国渤海发生了一次冰封,著名的不冻港——秦皇岛港亦被海冰封住;塘沽港内的船只被海冰挤压变形;渤海的一艘钻井平台也被海冰推倒。如果当时我们能将如此严重的冰情预报出来,事先采取必要的措施加以预防,决不会造成这样大的损失。可惜,那时我国还没有开展     

1990—1991年冬季渤海冰情及其数值预报（Ⅱ）

该项工作使用国家海洋环境预报中心研究部海冰组研制的动力—热力海冰数值预报模式,利用卫星遥感海冰图片、海洋站和船舶观测资料,对1990～1991年度渤海海冰进行了准业务化预报,并实时向渤海石油公司海上作业提供预报服务。预报结果比较客观地反映了本年度渤海海冰发展和衰减的过程,受到了用户的好评。预报精度达到了国家规定的标准。     

渤海海冰聚类分析和中期预报试验

环渤海地区发达，是我国重要的经济和资源开发区，海上的人类活动如油气勘探开发、港口海岸工程及海上交通运输等在每年冬季海冰形成和发展期间都受到不同程度的影响，严重的冰情甚至造成海冰灾害。为了保障海冰覆盖的渤海海区内的船只、海上建筑物的安全，提前作好防冰的准备，海冰预报方法研究成为必要的一项工作。渤海海冰是典型的一年冰，它的增长和融化以全球气候为背景，主要由当地气象条件决定。对多年海冰资料进行分型可以得到海冰的冰型，把冰型内各冰样本对应的500hPa高度场进行分析得到该冰型对应的高度场型。获得了未来十天的高度场后，我们可以利用冰型和冰型所对应的高度场型之间一一对应的关系，进行渤海海冰未来十天的预报。预报的准确程度由获得的高度场和高度场型的相似程度决策。     

用机载八毫米成象微波辐射计探测海冰

引言海冰对于人类在海上的活动影响是很大的。海面固定冰盖严重阻碍海上航行,海上浮冰威胁船舶的安全航行,甚至摧毁海上采油平台。海冰中的浮冰每天以10～20公里的速度移动。水道、冰穴、冰顶盖变化是很快的,可以说,海冰是地球表面上变化最快的固体。随着国民经济的发展,渤海湾油气资源的大力开发,对渤海冰情资料的要求越来越高;应用简单仪器进行目测是远跟不上用户的要求的。因此,对于我国具有冰面的海域进行调     

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。     

基于质点-网格模式的海冰厚度变化过程数值模拟

根据渤海冰情,在海冰动力学和热力学研究基础上,应用一种质点-网格海冰模式于渤海海域.该模式采用了质点-网格法,有效地避免了传统模式的数值扩散问题.该模式采用了冰厚分布函数,用多种类型冰代替用于渤海业务预报的平整冰、堆积冰和开阔水3-level模式.进行理想场的数值试验,模拟冰厚变化动力过程.还使用该模式和业务预报模式对于实际渤海冰情进行了不同个例的预报试验,发现该模式在提高冰外缘线预报精度方面有一定的优势.     

基于雷达海冰图像互相关的冰漂流场测量

我国的渤海和黄海北部在每年冬季都出现不同程度的冰情,它直接影响结冰海区的石油平台、船舶以及港口等设施的正常作业,对海冰的观测与预报随着上述海区的开发利用越发显得重要,利用航海雷达连续准确地跟踪海冰漂移运动轨迹,是当今观测、调查、研究冰漂流移动规律的有效方法之一,我国的科研人员利用雷达成像技术对渤海的冰情进行了长期的雷达海冰观测、研究,在由雷达海冰图像对海冰的物理特征的识别、分类以及冰漂流场测量方面取得了一些进展[1-4]。     

2002～2003年冬季渤海的冰情及预报

本文简要地分析了2002～2003年冬季渤海冰情特征，将海冰数值预报模式与传统的中长期海冰统计预报有机地结合起来，有效地提高了海冰预报精度，初步形成预报时效互补、点面结合、预报产品多样化、预报传递网络化的业务化海冰预报系统，满足不同用户和社会的需求，在防冰减灾工作中提高了经济和社会效益。     

我国首次进行渤海海冰航空遥感试验

我国首次海冰航空遥感试验于1985年2月1日至17日在渤海的辽东湾和渤海湾进行。这次航空遥感试验是由国家海洋局调查指挥司下达给海洋环境预报中心和海洋技术研究所,共同负责组织实施的。共有六个单位的27人参加。我国渤海每年冬季都有不同程度的海水结冰现象发生。海上冰情严重时,会使海洋工程、石油开发、交通运输和军事活动等受到很大影响。尤其在冰情特别严重的年度,曾出现过港湾封冻、交通中断、海上作业停顿以及建物被摧毁等严重事故。因此,进行海冰观测,获取海上冰情资料具有重要意义。     

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。     

海冰动力学过程的数值模拟

讨论了海冰动力学性质并阐述决定海冰漂移的动量平衡,冰脊和水道形成及确定冰应力与形变、强度之间关系的海冰流变学.提出了模拟海冰动力学过程的数值模式,模式中冰厚分布由开阔水、平整冰和堆积冰3种要素表示.在这3要素的预报方程中引入形变函数,采用一种参数化方法模拟冰脊和水道.为了表示冰内相互作用,将海冰作为一种非线性粘性可压缩物质,采用粘-塑性本构关系.本文还概述和讨论了模式中所采用的数值方法,应用此模式模拟了渤海、波罗的海的波的尼亚湾和拉布拉多海的冰漂移.渤海冰漂移模拟结果明显地显示出潮周期变化,还模拟了渤海的冰脊和水道,进行了海冰流变学参数的敏感性试验.并将此冰模式与大气模式和边界层模式联接,给出渤海海冰预报结果.     

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。     

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。     

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:     

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。