2003年北极科考期间一次极涡个例天气学分析

2003年9月3日到14日,"雪龙"号考察船进入北冰洋楚科奇海观测期间,正值一次典型的北极极涡环流过程形成和发展。以往研究大多集中于极涡的平均水平环流特征和季节变化,该例为我们研究它的瞬时环流形势和特征提供了条件。利用NCEP全球分析资料及第二次北极科考资料对这次个例进行天气学分析,通过描述极涡个例的发展情况,平流层、对流层的环流特征以及二者之间的关系,并分析卫星遥感图像及"雪龙"号考察船的气象资料,分析结果发现:2003年中国第二次北极科考期间经历的极涡形成和发展,典型地表现出极地冬夏环流型的转换过程。首先在平流层发生,然后向对流层传播,该个例是一次在平流层西退加强,在对流层东移南下的过程。     

Sub-seasonal variability of Luzon Strait Transport in a high resolution global model

The Luzon Strait is the main impact pathway of the Kuroshio on the circulation in South China Sea (SCS). Based on the analysis of the 1997–2007 altimeter data and 2005–2006 output data from a high resolution global HYCOM model, the total Luzon Strait Transport (LST) has remarkable subseasonal oscillations with a typical period of 90 to 120 days, and an average value of 1.9 Sv into SCS. Further spectrum analysis shows that the temporal variability of the LST at different depth is remarkable different. In the upper layer (0–300 m), westward inflow has significant seasonal and subseasonal variability. In the bottom layer (below 1 200 m), eastward outflow exhibits remarkable seasonal variability, while subseasonal variability is also clear. In the intermediate layer, the westward inflow is slightly bigger than the eastward outflow, and both of them have obvious seasonal and subseasonal variability. Because the seasonal variation of westward inflow and eastward outflow is opposite, the total transport of intermediate layer exhibits significant 50–150 days variation, without obvious seasonal signals. The westward Rossby waves with a period of 90 to 120 days in the Western Pacific have very clear correlationship with the Luzon Strait Transport, this indicates that the interaction between these westward Rossby waves and Kuroshio might be the possible mechanism of the subseasonal variation of the LST.     

Dominant climate factors influencing the Arctic runoff and association between the Arctic runoff and sea ice

By using the Arctic runoff data from R-ArcticNET V4.0 and ArcticRIMS, trends of four major rivers flowing into the Arctic Ocean, whose climate factor plays an important role in determining the variability of the Arctic runoff, are investigated. The results show that for the past 30 years, the trend of the Arctic runoff is seasonally dependent. There is a significant trend in spring and winter and a significant decreasing trend in summer, leading to the reduced seasonal cycle. In spring, surface air temperature is the dominant factor influencing the four rivers. In summer, precipitation is the most important factor for Lena and Mackenzie, while snow cover is the most important factor for Yenisei and Ob. For Mackenzie, atmospheric circulation does play an important role for all the seasons, which is not the case for the Eurasian rivers. The authors further discuss the relationships between the Arctic runoff and sea ice. Significant negative correlation is found at the mouth of the rivers into the Arctic Ocean in spring, while significant positive correlation is observed just at the north of the mouths of the rivers into the Arctic in summer. In addition, each river has different relationship with sea ice in the eastern Greenland Sea.     

HYCOM模式对东海黑潮的气候态模拟

使用三重嵌套的HYCOM(The HYbrid Coordinate Ocean Model)数值模式模拟气候态东海黑潮。模式水平分辨率从大区模式的1°×1°cosθ提高到小区模式的1/8°×1/8°cosθ。对模拟结果的分析表明:(1)高水平分辨率模式对黑潮特征量的模拟有明显的改进。这些改进主要由两方面的原因引起:地形分辨率的提高和改善的斜压效应。(2)小区模式的模拟结果较好地再现了PN断面的垂向结构。基本反映了PN断面流速和流量的季节变化规律。夏季流速最强、流量最大,秋季流速最弱、流量最小,冬、春两季处于过渡期。(3)模式成功地模拟出东海黑潮东侧的逆流。该逆流流速稳定,夏季流速略大。(4)模式模拟出了PN断面的流速双核结构。     

利用SWAN波浪模式研究北部湾海域台风浪场的波浪方向谱特征

以高精度再分析风场为驱动,利用SWAN模式模拟了台风“达维”Damrey（2005）经过北部湾海域时的波浪场。通过与实测的风和波浪实测对比发现,波浪后报结果与实测结果符合较好。文章给出了台风浪期间波高、周期、波长和波向等要素的分布特征,讨论了以台风眼为中心不同海域的波浪方向谱特征。本文最后分析了台风期间实测波浪能谱的变化特征。     

美国卡罗莱纳州区域海洋观测预报系统简介

介绍了美国卡罗莱纳州区域海洋观测预报系统(Caro-COOPS系统)。该系统通过"实时观测-模式模拟-数据同化-业务应用"形成的一个完整链结,为卡罗莱纳州及其周边海域的科研、经济以及军事应用提供服务。观测系统依靠沿岸水文气象台站、海上浮标、潜标以及卫星遥感装置等,获得研究海区的准确观测资料。数值模拟模块是Caro-COOPS系统的核心部分,使用三重网格嵌套技术,并耦合了大气、海浪、泥沙输运以及生物化学模型,真实、全面地模拟出该海区的状况。Caro-COOPS系统中采用集合卡曼滤波和四维变分同化的方式,利用观测数据来调整计算误差。在模式的运行过程中,数据同化的作用主要体现在对初始场和强迫场的修正上,其观测结果经过统计分析处理后,可对原有的强迫场进行校正,将相对真实的强迫场提供给模式计算;模式计算的结果与观测数据相融合,通过滤波的方法调整积分的方向,以便更加逼近物理场的真实状态,将滤波调整后形成的物理场作为模拟下一个时刻计算所需的初始场。经过数据同化的调整,优化了模式计算所依赖的初始场和强迫场,减小了其与真实状态的误差,使模式的计算结果更加逼近真实值。Caro-COOPS系统的一大优势亮点是通过将预报结果与地理信息系统(GIS)相结合,快速而准确地定位洪水、风暴潮等自然灾害的影响区域,可准确至每一条街道乃至住宅,极大方便了决策部门有针对性地进行灾害预防和救助工作。GIS与模式结果的结合也极大地增强了Caro-COOPS系统服务社会的能力。     

山东半岛一次区域性连续暴雨过程分析

本文对2007年8月10～12日山东半岛连续3日的区域性暴雨天气过程进行了分析。环流形势分析表明:热带系统的水汽条件、西风带弱冷空气的抬升条件和副热带高压边缘的不稳定层结条件,共同作用形成了这次明显的暴雨天气;能量场和物理量场分析得出:强降水发生前,山东半岛都存在36℃以上的K指数高能舌和大于60℃的θse高能舌区,对强降水的预报具有一定的指导意义;雷达分析表明:第一阶段的强降水是强风暴引起的,其中尺度系统是飑线和中尺度雨带,当中尺度系统发生合并时,都能使降水强度得到提升;在弱对流降水阶段,当东海低压和低层切变线发生叠加时,能使降水强度大大增强。     

我国华南近海赤潮发生发展的温、压演变模式

通过分析,归纳出3种赤潮发生前后水温、气温和气压的演变模式,并论述各种演变模式与赤潮发生发展的关系。通过数理统计,归纳了华南近海赤潮发生前后阶段水温、气温和气压的变化范围以及演变特征,说明了升温降压天气过程、温压稳定过程以及相对于多年月平均值偏暖的年份或时段均有利于赤潮的发生发展。     

海浪预报知识讲座 第十三讲海浪预报技术及预报方法(6)——海浪数值预报(Ⅱ)

<正>1海浪模式的基本概念表面波的数学描述有很多的随机元素,需要统计说明。代表海浪场的统计参量在特定的时间周期和空间范围上表现海浪的特征。形式上,在这些尺度范围,需要假定我们所描述的海表面是稳态(时间上)和空间均一的。显然,缺少这样的条件将需要在更大尺度范围上描述海浪的成长与消衰。为了有效的模拟变化的海浪,时间步长、网格长度这些刻度都要足够小来刻画海浪的演变,但是更小的时间和空间是否合适必须经过验证。     

基于C/S模式的海洋地质调查数据保密框架设计与实现

海洋地质调查数据数据量庞大,结构复杂,对数据安全和保密性要求甚高。特别是涉及国家机密的成果数据、成果图件及地震图件,既要满足科研人员的查询浏览要求,又要确保图件不被恶意盗取。针对传统密码保护措施的不足与其潜在的危险性,通过对海洋地质调查数据库结构、图件索引机制、数据加密算法以及计算机底层API函数的研究,设计了一套适用于海洋地质调查数据安全的管理框架,并在广州海洋地质调查数据库管理系统中实现,系统运行稳定,确保了数据的保密性及安全性。