1998/99年度渤海地区天气气侯和海冰特征分析

本文根据 １９９８／ ９９年度冬季天气及海冰实况资料的统计分析,结合温度场、高度场历史资 料,总结了本年度的冷空气过程和渤海地区的天气气候特征,描述了海冰的主要变化过程,确 定该年度是渤海地区本世纪最暖的一年,海冰属于轻年。     

1990～1991年冬季渤海海冰冰情及其数值预报(Ⅰ)——渤海冰情及其天气成因

本文根据1990～1991年冬季渤海海冰的实况和历史资料,通过对冰期、冰厚、结冰范围等几个方面的对比分析,描述了该年度海冰的变化过程,并确定该年度黄、渤海海冰属于轻年。通过气温场、海温场及500hPa高度的分析,总结了该年度辽东湾海冰的特点及成因。     

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.     

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。     

2007-2018年黄渤海海冰气候特征及其对气象因子的响应

基于美国国家冰雪数据中心 （NSIDC） 海冰资料、美国国家环境预报中心 （NCEP） 再分析格点数据和黄渤海近岸13个气象站点逐日气温数据,通过相关分析和合成分析,研究了 2007-2018 年黄渤海海冰范围的变化特征,探讨了近 12 年黄渤海海冰范围对近岸陆地气温、大气环流和局地天气过程的响应。结果表明: （1） 黄渤海海冰范围年际振荡明显,近 12 年呈现先增加后减小的趋势,与同期黄渤海近岸气温呈显著负相关关系;每年 1 月下旬至 2 月下旬是一年中海冰范围最大的时期。（2） 海冰范围偏大与偏小年份东亚地区 500 hPa 大气环流形势呈现出近乎相反的分布。 （3） 东亚阻塞形势的建立是黄渤海海冰范围爆发性增大的一个前兆信号,它带来的大风降温天气是造成黄渤海海冰范围爆发性增大的重要原因.     

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。     

黄、渤海冷空气强风预报专家系统知识库研制

该专家系统知识库研制目标是未来24—36小时,在黄、渤海地区出现≥8级的北强风。该知识库用1975—1983年资料,根据700hPa天气图分成三种主要天气类型。其因子获得是:计算94次过程的22个物理量因子场,诊断分析了其中 9次强风过程,取其中的9个物理量场和经过普查、筛选得到的45个经验因子,用PP法建立的77个预报方程取其中48个方程构成了两个独立的因子库。将这些因子根据对北强风贡献的大小分级,然后模拟预报员的思路组建入天气型规则和有无北强风预报规则共84条,来预报黄、渤海地区北强风。该专家知识库用1986年冬半年资料进行历史验证预报准确率达83.3％。1987年冬半年投入业务试报成功地报出了2次北强风过程。实践证明该专家知识库具有比较强的预报功能,可供沿海有关省、市、台业务部门推广使用。     

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。     

基于MODIS 影像渤海2012 年海冰变化分析

海冰是影响渤海冬季海运的严重灾害,研究年度周期内海冰时空变化具有重要意义。依据研究内容选择11期具有代表性的中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)影像数据,采用ENVI(The Environment for Visualizing Images)软件进行预处理,利用目视解译方法提取海冰面积与空间位置信息,采用ArcGIS软件制作了海冰时空变化图、海冰结冻与融化过程变化图。最后,对海冰面积变化、海冰结冻与融化过程进行了详细分析。研究结果表明,利用MODIS影像进行年度周期内海冰变化分析技术方法是可行的。     

海冰的热力过程及其与动力过程的耦合模拟

研究和讨论了海气相互作用过程中海冰演变的物理过程；大气和海洋对海冰的热力作用以及冰内物理过程；大气和海洋热力学参数对冰厚和密集度等冰情参数的影响和上述物理过程的数学处理。计算了冰面与水面能量收支，并分析海冰热力增长函数的特征；将热力模式与动力模式。对渤海１９８９－１９９０年度海冰进行数值模拟。结果表明，考虑热力过程的热动力模式，对类似于１９９０年２月１２－１８日海冰融化过程显示出明显的优越性，模拟     

“北京一号”小卫星图像在渤海海冰监测中的应用

利用“北京一号”小卫星全色和多光谱影像对冬季渤海海冰进行了监测。根据多光谱谱段特征和现场测试的海冰光谱之间的对应关系, 建立了卫星影像冰水识别、渤海海冰外缘线的模型, 估算了海冰面积及判别海冰发展趋势;对卫星影像数据进行监督分类, 建立了相应的分类模型;根据海冰类型的不同将海冰区域进行了划分, 并作为对海冰灾害严重程度的判别依据;以2007年度冬季为例, 对渤海海冰的分布面积进行了统计, 与海冰监测业务中使用的MODIS数据反演结果进行了对比, 对比结果显示“北京一号”卫星可以为海洋监测和预报服务部门提供高分辨率海冰遥感信息, 并为我国海冰灾害的防范提供可靠有效的资料。     

拉尼娜持续年的渤海海冰

通过对1999／2000年冬季环流背景资料的分析，发现西玉磁洋副热带高压和极涡的变化是影响我国冬季天气气候特征变化和渤海海冰生消的重要因素，而副热带高压和极涡等大气活动中心的变化又与赤道东太平洋的厄尔尼诺现象及拉尼娜现象有关，因此，可以通过前期赤道东太平洋海表水温的变化来预测我国冬季天气气候变化和渤海海冰的状况。     

冬季白令海海冰范围变化及其对大气响应机制研究

白令海是冬季北极海冰变化最明显的区域之一,该区域海冰的季节和长期变化与局地的气候、水文环境和生态系统密切相关,并会影响我国的天气气候过程。为了识别该区冬季海冰的长期变化,基于Hadley中心数据,采用滑动t检验和线性回归分析方法对白令海1960–2020年海冰范围的变化趋势及其空间差异进行分析,并分析了海冰变化对大气环流等大气强迫的影响。结果表明:白令海冬季海冰范围在1960–2020年显著减小,20世纪70年代和2000年前后白令海海冰范围存在显著的均值突变。其过程中伴随着阿留申低压中心低压加强、核心位置向白令海西部偏移以及对应风场分布的变化,这个过程存在一个近20 a周期的振荡。同时,太平洋年代际震荡的相位变化可以通过改变海平面气压来调节经向风,改变进入白令海的热平流,进而影响白令海冬季海冰范围。因此,阿留申低压系统和北太平洋年代际振荡对冬季白令海海冰的变化起到重要的调节作用。     

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。     

渤海中南部海区一次雷暴大风过程分析

雷暴大风过程的发生条件是位势不稳定层结并伴有逆温层存在,低层有强水汽辐合,有使不稳定能量释放的机制一抬升气块到凝结高度,低空有急流存在,高空有强的风垂直切变,对流层中层有干空气.利用天气分析图、卫星云图、雷达拼图等资料对2007年8月26日渤海中南部海区雷暴大风过程进行综合分析发现:雷暴之前渤海地区上空处于槽前,有大量...     

渤海WAVEWATCH ■不同海冰模型的模拟结果比较

渤海是中国主要的海冰存在区域,同时渤海地区也是我国的经济重心,海上交通发达,经济活动频繁。海冰的存在对于海上波浪情况会产生重要的影响。随着渤海海冰范围的缩减,包括航运和海上建设在内的经济发展也在持续增加,这需要可靠的波浪和海冰预测来应对这种不断变化的环境,同时对经济活动影响最重大的海冰边缘区的波浪模拟变得越来越重要。本文使用WAVEWATCH ■不同海冰模型对渤海的海浪进行了模拟,并研究比较了不同海冰模型的差异。研究发现,在海冰模型中,其IC0和IC1均不是真实的理论模型,它们不具备模拟海冰覆盖海域下海浪的能力。IC2和IC3为理论模型,其衰减率随着频率变化,并且可以对高频部分进行有效的衰减,同时在低频区域的衰减率也处于合理的范围,而IC0与IC1则无法做到。针对海冰覆盖海域的海浪模拟,应首选IC2或IC3,同时根据实地海冰的情况来确定参数。     

基于19GHz修正91GHz频段改进的ASI海冰密集度算法

基于数据融合算法思想,利用低频修正高频微波数据提出改进的ASI海冰密集度反演算法,对北极海冰进行反演研究。目前用于整体海冰密集度反演的算法中,使用低频数据的算法受天气影响较弱,但空间分辨率相对较低;而使用高频数据的算法,空间分辨率相对较高,但受天气影响较大,虽然使用天气滤波器处理,能消除那些被误判成海冰的水点,但并没有改变冰点的密集度。改进的ASI算法,利用低频数据（19GHz）修正高频数据（85.5GHz）,进而得到修正后的85.5GHz的极化差P'',将P带入ASI算法,最终得到以2008-2016年每年的1月3日SSMIS数据为例的北冰洋整体海冰密集度反演结果。结果表明,改进后的ASI算法得到的总体海冰面积介于ASI与NASA Team两个结果之间;在边缘海冰区,改进后的ASI算法结果与传统的ASI算法结果在海冰面积与平均海冰密集度上都有较大差异,且前者更接近NASA Team算法。因此改进后的ASI算法,在空间分辨率上优于NASA Team算法,在受天气影响程度上更弱于ASI算法,并且有效变了边缘海冰区像元的海冰密集度。