渤海的海冰数值预报

根据渤海气候和冰情特点,在已有海冰模式研究基础上,提出模拟海冰增长、消融和漂移的动力－热力学模式。模式冰厚分布由开阔水、平整冰和堆积冰三要素表示。该模式已与数值天气预报模式、大气边界层模式、潮流模式联结,并于１９９０年到１９９６年在国家海洋环境预报中心进行渤海和北黄海冰情预报。其数值预报产品包括冰厚、密度集、冰速、冰外缘线、冰脊参数、局地冰厚以及接近石油平台的冰漂移轨迹等,传送到国家海洋预报台和渤海石油公司等有关用户。为了客观评价模式和检验预报结果,在逐日预报后进行统计检验。本文概述渤海冰情、卫星遥感应用、冰模式及其预报结果和检验。     

渤海冰-海洋耦合模式Ⅰ.模式和参数研究

在国内外冰-海洋耦合模式研究基础上,根据渤海水文、气象和冰情特点,以国家海洋环境预报中心的渤海海冰预报模式和POM海洋模式为基础,开发了一个冰-海洋耦合模式.在该耦合模式中,冰和海洋之间的动量和热量交换是双向的,冰厚和冰密集度的变化不仅由冰表面和冰底的热收支决定,还由开阔水的表面热收支决定.侧重阐述了耦合模式的动力和热力学过程的耦合,并对模式中一些热力参数进行了讨论.     

黄骅坳陷港中油田滩坝砂单一坝精细解剖

湖泊相滩坝砂体是我国大港油田沙河街组一种重要的储集层类型。为了揭示港中油田沙一段滩坝砂坝砂内部砂体叠置规律,本文以储层构型理论为指导,以沉积、露头、钻井岩心资料为基础,系统总结出滩坝砂单一坝内6种3级界面识别方法和垂向6种组合特征和平面上4种识别标志,取得了单一坝新认识。研究认为单一坝在剖面上为底平顶凸、近陡远缓不对称形态,呈斜列状排列,平均长宽比2.5,平均宽厚比49.1。单一坝长轴方向为北北东15°和北西西295°,并且以北北东方向为主。同时结合界面识别及动态资料,将Z9-61-2井钻遇单一坝坝进行了合理划分与组合,识别内插出13条泥岩夹层,划分出14期增生体,单一坝精细解剖研究工作,对于后期剩余油的挖潜提供理论依据。     

用于风暴潮数值预报的分离解法

本文叙述一种用于风暴潮数值预报模式的经济的显式积分方案。应用分离技术将风暴潮模式控制方程组分成三个阶段。调整阶段包括水位梯度和科氏力项,采用向前-向后方案积分。包括水平平流项的平流阶段采用长的时间步长。风应力、底应力和大气压力梯度项和其它项分开,并且用和平流阶段同样长的时间步长积分,显式分离方案已应用于风暴潮模式。预报域包括黄海、东海和南海,对一些引起风暴潮的台风个例进行后报试验。结果是采用显式分离方法比非分离方法计算经济,而且对有些个例,计算精度比以前所用方法也略有提高。     

渤海三维海洋温度和海流数值预报

"十·五"期间,我国开展了三维海洋温度和海流数值预报的业务化研究工作.经过3年的努力,渤海三维海洋温度和海流数值预报系统研制完成,并于2003年10月,开始试预报.本文对该预报系统以及运行情况进行了介绍,并分析了所存在的问题和发展方向.     

大气混合层的数值研究

本文从干混合层模式数值试验所得各种平均要素,厚度以及其它物理量的变化分析讨论了混合层的一些基本物理特性。并利用Wangara资料进行一些比较和试验。本文目的试图建立一个合理的混合层预报模式,并探索一种适合于数值天气预报模式的边界层参数化方案。     

径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响

应用改进的ECOM模式,耦合泥沙输运方程,研究径流量和海平面变化对河口最大浑浊带的影响.河口最大浑浊带位于滞流点处,底层上下游余流均向该处输运泥沙,造成该处泥沙汇合,而由流场辐合产生的上升流又使该处的泥沙不易落淤.由于盐水入侵带来的高盐水位于北岸的底层,其斜压效应使底层的横向环流由北向南流动,把底层高浓度的泥沙向南岸平流,使得最大浑浊带位于南岸.研究河口最大浑浊带现象必须使用三维泥沙输运模式.在径流量增大的情况下,与控制试验相比底层向陆的密度流减弱,滞流点下移,导致最大浑浊带也下移;因上游来沙量增加,在最大浑浊带中心和河口拦门沙处悬浮泥沙浓度趋于增加.在径流量减少的情况下,最大浑浊带的变化趋势与径流量增大情况的结果相反.在海平面上升的情况下,拦门沙区域底层向陆的密度流趋于增强,滞流点上移,最大浑浊带也相应向上游移动;最大浑浊带中心处泥沙浓度趋于增大,但口门拦门沙处泥沙浓度趋于减小.径流量和海平面变化对最大浑浊带影响明显.     

台风场的变分调整

本文试图利用变分方法形成动力学上一致的台风数值预报初值,根据国家气象中心的北半球客观分析制作基本场,嵌入模型台风场,然后进行变分调整修正叠加后的场,采用准定常的原始方程,即∂V/∂t=0作为约束条件,海面分析的约束方程中考虑湍流摩擦作用。     

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.     

MODIS渤海海冰遥感资料反演

鉴于渤海海冰监测和预报对海冰卫星遥感数字化产品的迫切需求,本文利用MODIS的1B级数据进行渤海海冰参数反演,提供海冰遥感图像和海冰密集度、冰厚数值产品,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。反演结果表明,其各通道对海冰性质有很好的反映,资料信号比较稳定,对不同密集度和厚度的冰有较好的区分,相对NOAA/AVHRR和HY-1A资料有更好的实际应用价值;Terra/MODIS和HY-1A/COCTS海冰遥感反演结果对比也为HY-1A系列卫星海冰遥感的改进和提高提供有益的启示。