渤海海域溢油应急预测预警系统研究Ⅰ.海洋动力要素预测技术研究

采用“油粒子”模型,模拟溢油在海洋中的漂移扩散运动,将海流、波浪和风场的模拟结果作为溢油漂移计算的外强迫,来驱动溢油漂移模型,计算其漂移路径.把计算的溢油漂移结果与地理信息系统等平台相结合,建立了渤海海域应急预测预警系统.本文作为该系统研制中的一部分,主要介绍了海流数值计算模型、波浪数值计算模型、风场数值计算模型和溢油...     

渤海溢油应急挠测预警系统的研发与应用

1渤海溢油灾害现状海洋溢油事故是严重的海洋灾害,多发生于海上航运、港口码头以及石油钻井平台。虽然事故多数为突发性,但一旦发生,危害栖大,不仅给海洋生态环境造成严重的破坏,也给受灾地区的经济发展、民众身心健康及公共安全带来直接危害。     

中国近海海上溢油一体化预测预警系统研究——系统介绍（英文）

海上溢油污染会严重破坏近海海洋环境,还会直接危害沿海国家的经济发展。近些年来,由于我国经济的高速发展,原油需求年年增长,同时也加剧了海上溢油事故发生的风险。因此,提升我国海上溢油应急能力和溢油预测预警技术是有必要的。国家海洋信息中心基于多个数据库和数值模型集成,研发了中国近海海上溢油一体化预测预警系统,该系统可为溢油应急工作提供科学依据和参考。     

黄海绿潮应急预测系统业务化研究与应用

国家海洋局北海预报中心基于三维全动力POM海洋模式,利用TERRA/AQUA-MODIS、SARCOSMO-1/COSMO-2和HY-1B卫星、航空、船舶、岸基等多源、多时相监测数据,建设了集黄海绿潮监测、信息提取与融合、数据收集、预测预警及产品发布等功能于一体的综合业务化系统,在绿潮应急期间向政府及相关部门及时提供绿潮相关信息,为政府及相关部门防灾减灾工作提供了大力的技术指导,为及时启动应急预案提供了依据。为黄海及周边地区海洋经济社会的发展和《山东半岛蓝色经济区发展规划》的顺利实施都具有重要作用。     

渤海海域三维海流数值模式及预报业务化应用系统

本文详细介绍了渤海海域三维海流数值模式及预报业务化应用系统的组成、主要功能及特点,同时介绍了软件开发中使用的方法、关键技术及创新点。该系统软件具有方便灵活,移植性强和可视化高等特点,可以为海岸建设、海上排污,溢油,赤潮等海洋工程、污染事件提供准确及时的流场分析预报。     

海上溢油应急预报业务系统介绍

介绍了国家海洋环境预报中心正在研制开发的海上溢油应急预报业务系统的结构、流程、功能和溢油模式。应用该系统对渤海和黄海的几次溢油事件进行了预报试验,试验结果表明该系统能在一个小时内完成渤海三维模拟预报、中国海二维模拟预报,并动态显示溢油分布范围、油膜面积、位置、溢油的抵岸时间、地点、油量、影响范围、沉降海底的位置、海上残油量等信息。     

溢油扩展、漂移及扩散预测技术研究进展

海上溢油灾害会严重破坏中国近海海洋环境,还会直接危害我国经济发展。因此,开展溢油预测预警技术研究是非常有必要的,能够为海上溢油应急响应提供技术支撑。本文综述了溢油扩展、漂移及扩散数值预测技术的发展过程及相关研究成果,包括溢油扩展模型、溢油漂移与扩散模型、溢油预测预警系统,为未来开展溢油应急工作提供了理论依据和参考。     

溢油应急预报业务系统研制

本项目采用"油粒子"模型,通过改进模型中垂向运动模拟方法,考虑海流、海浪、浮力以及湍流对溢油的垂向分布作用,将溢油数值预报模型同三维海流预报系统、海面风场预报系统相衔接,实现了三维溢油漂移扩散运动     

长江口及邻近海域溢油实时预测研究

使用国际上最新发展起来的基于半隐式有限元法的SELFE模型,建立了1个采用非结构网格系统的三维风海流、潮流和斜压流耦合的长江口及邻近海域水动力模型.利用欧拉-拉格朗日和随机走动理论,在三维水动力模型的基础上研发了考虑溢油蒸发过程和波浪效应的三维溢油粒子扩散模型,结合实时预报的风场和相应的海浪场数据,形成了1个适用于本区...     

胶州湾及邻近海域的溢油风险及应急体系

围绕着胶州湾及邻近海域,分析发生的溢油事故和出现的溢油隐患,研究胶州湾及邻近海域的生态环境与溢油的危害和损失,探讨溢油应急体系的建立,提出了溢油应急体系的发展思路、措施和方向,为胶州湾及邻近海域的海洋资源保护提供科学依据.     

同化技术在渤海溢油应急预报系统中的应用

溢油应急预报对溢油事故现场处理具有重要指导意义。国内外已开展大量溢油数值预报技术研究,但由于各类误差的引入(尤其风和流数值预报误差的引入)以及模型本身的不完善等各种原因导致溢油数值预报无法满足日益提高的溢油预报精度需求。随着现场观测技术和监测水平的提高,如何充分利用实时观测数据提高业务化溢油应急预报精度,并满足应急预报迅速快捷的要求,成为目前业务化溢油应急预报的首要问题。国家海洋环境预报中心于2008年实现了渤海溢油业务化预报系统的建立和业务化应用,本文针对当前渤海溢油业务化应急预报中存在的现实问题,利用已有渤海海上5个石油平台从2010年1月至2011年2月的风场观测数据,初步开展最优插值方法(optimal interpolation assimilation method,OI)同化技术在国家海洋环境预报中心渤海溢油应急预报系统风场订正的应用研究。本文采用交错订正方法,确定了OI同化技术中相关尺度因子的选取,从而实现在这5个观测站地理分布情况下,OI同化技术应用中参数的最优化,之后在理想实验和实际案例的应用中,该同化方法明显提高渤海溢油预报精度。本文为如何进一步利用同化方法迅速快捷地实现溢油应急预报精度的提高提供了一定研究基础。     

知识发现在赤潮预测预警系统研究中的应用

目前大多数赤潮的预测研究工作着重在系统模型的准确性上，忽视模型所能提供的对生态系统行为的相互关系的解释的很多信息。而机器学习所获得的知识能够帮助对生态行为之间的因果关系更深入的认识。文章将知识发现技术应用于海洋检测数据之中，取得了较好的效果，这将对于赤潮预测预警系统的研究与建立起着关键的作用。     

中国近海海上溢油预测与应急决策支持系统研发

开发了中国近海海上溢油预测与应急决策系统,由三维水动力模型、溢油风化模型、环境敏感区图和决策支持模型组成。系统能够预测海面油膜的漂移-扩散行为和风化过程,提供敏感区污染预警和资源优先保护次序、溢油应急优化方案以及溢油清污效果实时动态模拟。作为海上溢油应急反应决策平台,系统能够通过网络提供服务。     

蒙特卡罗方法在海洋溢油扩展预测中的应用研究

用大量质点的运动近似海洋溢油的运动,把整个溢油看成有大量的体积很小的油块微元组成,即将溢油分为大量的质点,这些质点进行彼此独立的运动,每一质点代表一定的油量,油膜的迁移、扩展看作质点群的迁移、扩展。溢油的扩散看作质点群在湍流作用下进行的拉格朗日运动。油的蒸发、乳化等风化过程采用质点质量损失来表征,油膜的厚度分布通过一定面积内的质点数及其质量计算出。海洋溢油后,在波浪的搅动作用下,一部分溢油以乳化油和溶解态形式被带入水体中［４］,一旦进入水中,质点被看成大量的油滴,在水中进行三维运动,垂直方向运动是在浮力和湍…     

深水区水下溢油行为及归宿研究

深水区水下溢油在上升过程中,受潮流、温度和压强等因素的影响,其溢油行为和归宿与海面溢油明显不同。文章主要在资料分析的基础上研究深水区水下溢油行为和归宿,其行为过程主要包括油气粒径分布、上升速度、油气分离和卷吸等,归宿主要包括水合物、溶解和悬浮羽流等;同时进一步探讨了各行为归宿的影响因素及机制。另外,通过建立深水溢油模型模拟油气上升过程中各行为过程,并在南海荔湾油气田中得到了应用。因此,通过本研究可以深入了解深水区水下溢油复杂的行为过程,为建立深水区溢油应急体系奠定基础,且对深水区溢油损害评估、环境评价具有重要的指导意义。     

基于CBR的智能赤潮预测预警系统研究

基于实例推理机制(CBR),综合运用人工神经网络、知识发现、模糊逻辑及赤潮生态动力学模型库,考虑了影响赤潮发生的因素的多样性与随机性,建立了一个基于实例推理的智能赤潮预测预警系统。     

围头湾海域溢油风险模拟及对周围环境敏感区的影响研究

基于MIKE21水动力模型对围头湾海域进行潮流数值模拟,对比实测数据来验证模型模拟的潮位、流速及流向的可靠性。基于拉格朗日“油粒子”理论考虑油膜运动过程风化行为,建立了围头湾海域二维溢油扩散模型,模拟预测4个不同条件下油膜扫海面积及油膜对环境敏感区的污染情况。结果表明：溢油事故会对围头湾内环境敏感区均造成严重污染。夏季常风向（最不利风向）条件下油膜抵岸污染严重,72 h残油量高达46.7%,油膜漂移距离短,扫海面积小于60 km2;冬季常风向条件下油膜漂移距离远,扫海面积大于228 km2,但72 h残油量较低,为37.1%。