最新海洋预报技术及其应用研究资料

合集下载

海洋测绘前沿技术及应用研究

海洋测绘前沿技术及应用研究

海洋测绘前沿技术及应用研究摘要:随着我国经济水平的迅速提升,也在一定程度上推动了我国项目建设的快速发展,但同时这也对海洋项目建设的安全性与质量性产生了更深层次的要求。

在一部分大型施工过程中,项目测绘技术具有至关重要的作用,而在目前阶段,一部分旧式的测量工艺,已经不能符合目前我国项目的高标准,因此运用海洋测绘前沿技术成为当代测绘行业进步的必经之路。

关键词:海洋测绘;前沿技术;应用研究引言海洋测绘是测绘科学与技术的一个重要分支,是研究和解决在海洋环境下各种测绘理论、技术、方法、装备及相关问题的工作,包括海洋上的定位、海底控制网的建立、海面形状、海底地形测量、海洋重力测量以及海图编制等。

新中国成立70多年来,我国海洋测绘事业由小到大,从弱到强,取得了辉煌成就,研究成果丰硕,积累了丰富的数据和文献资料。

随着现代科技的快速发展,我国海洋强国战略的持续推进,海洋测绘步入了一个崭新时代。

从一个新的角度,立体认识我国海洋测绘领域研究的全貌,关注海洋测绘领域的研究动态,分析其知识演进特征和属性,为后续研究提供有益的借鉴和参考。

1海洋测绘概述海洋测绘是测绘工作者依据海洋表面,对海洋底部相关数据实施测绘的海图。

海洋测绘的工作内容主要包括了海道、海洋区域及海底地形地质等测绘和海底形状图、航行区域以及相关图纸的绘制。

在测绘阶段最根本的测绘方案有两种方式:(1)对路线进行测量。

该方式就是对海洋泡面进行测绘,之后经过对测绘数据进行研究分析,了解海洋内部的现实地形情况与物理场特点。

(2)面积测量。

该方法就是在进行海洋测绘工作时,依据规定的比例标准,对应测绘的海洋地进行科学的划分。

2海洋测绘现状及优化2.1位置偏差修正在实时的海洋测绘阶段,通过运用GPS技术,运用其相关的定位属性,在一定程度上能够保证海洋测绘工作收集数据的准确性。

海洋底部地形的测绘是海洋测绘作业中关键的一部分,通过对海洋底部深水区域进行相关测绘,然后结合运用GPS技术,将其定位中心与这两个深海区进行重合,在水位波动阶段要保持持平性。

海洋科学的研究和应用

海洋科学的研究和应用

海洋科学的研究和应用海洋科学是研究海洋环境、物理、化学、生物及其相互作用的跨学科领域。

在海洋科学的研究中,我们可以深入了解海洋的形成和演变,了解海洋生态系统的生态学和海洋资源的利用情况。

海洋科学也是一个重要的学科领域,在不同的领域都可以有很大的应用。

一、海洋科学的基础研究海洋科学中最重要的研究领域是环境研究。

这方面的重点在于了解海洋环境、分类和表征种类、分类和评估生态资源。

海洋生物学是一种交叉学科,在这里我们可以研究海洋中的生物物种,以及它们在不同生境条件下的适应性和生存能力。

在这个领域中,我们可以了解海洋生物的分类和生长以及如何对其进行保护.另一个海洋科学的领域是海洋地球物理学。

这个领域主要研究海洋地质,火山,热液和地形等问题。

在这个领域中,我们可以探究地球物理学中各种现象的产生过程,以及如何应用这些知识来研究海洋中的物理现象和地质现象。

二、海洋科学在现代技术中的应用海洋科学在现代技术中有着广泛的应用。

其中涉及到海洋资源的利用、海洋生态环境的保护、海洋设施的建设等等方面。

在海洋能源开发方面,海洋科技提供了大量的技术手段和创新方案,例如海浪能、海洋热能、海洋光电等等。

这些能源利用海洋环境中的电力、热力、动力等资源,增加了人们对可再生能源的开发利用。

在海洋环境保护方面,海洋科技的传感器技术,海洋卫星遥感技术以及智能化设备等技术的应用,能够有效地监测海洋生态系统,对海洋生物资源、海洋环境与海洋污染进行监测。

同时这些技术还能够有效的辅助政府管理,公众可通过看程如天气预报一样来了解海洋环境的状况.在海洋设施建设方面,海洋科技已经为人类提供了大量的优异设备技术,例如海洋井架、海底光纤通讯、深海采矿净化装置等。

这些设施的建立,能够提高海洋环境的管理,保护海洋生态及其生态平衡。

三、海洋科学的未来研究方向未来的海洋科学有着更广泛的发展前景,需要更加深入地研究和挖掘。

未来的海洋科学的研究方向将主要集中在以下几个方面:1、海洋气候:海洋心理和环境变化对气候变化的影响,气候变化及其与海洋的关系,以及气候模型等。

海洋环境监测与预测技术研究

海洋环境监测与预测技术研究

海洋环境监测与预测技术研究海洋是人类赖以生存的资源之一,而海洋环境的监测与预测则是保护海洋环境、开展海洋资源开发、维护海洋工程稳定运行的重要手段。

随着科技的不断发展,海洋环境监测与预测技术已经不断提升,为保护海洋环境和开展海洋经济作出了重要贡献。

一、海洋环境监测技术海洋环境监测技术是指对海洋环境因素进行实时、准确的监测和获取数据的技术手段。

这里说的海洋环境因素包括海洋水质、海水温度、海洋盐度、海洋气象、海洋生物等要素。

目前,海洋环境监测技术主要有以下几种:1.潜水器载荷技术潜水器载荷技术是指在深海环境下,在潜水器上安装载荷设备,实时监测海洋环境因素的技术手段。

它可对海洋水质,海洋气象,水下航道和海底地形等因素进行实时、连续监测。

目前,潜水器载荷技术主要有两种:深海自移动式潜水器和母船遥控型潜水器。

2.卫星遥感技术卫星遥感技术是利用卫星对海洋环境进行监测的技术手段。

它基于卫星对海洋环境因素的遥感数据收集,可对海洋气象、海洋生物、海水温度、海洋盐度等海洋环境要素进行遥感监测。

目前,卫星遥感技术最常用的是卫星搭载的多光谱成像仪和微波辐射计等遥感设备。

3.智能感知技术智能感知技术是指利用智能化传感器对海洋环境要素进行检测和监测的技术手段。

智能感知器可监测海洋底质类型、基础建筑物的状态、海水温度、海水盐度等海洋环境要素。

目前,智能感知技术可以与GPS全球卫星导航系统相结合,实现全球海洋环境的实时监测和报警预警。

二、海洋环境预测技术海洋环境预测技术是指对未来一段时间海洋环境变化及其影响进行预测的技术手段。

海洋环境预测技术对于海事事故预警、渔业生产调度、海洋灾害预防等方面具有重要意义。

海洋环境预测技术主要有以下几种:1.数值模拟技术数值模拟技术是指通过数值计算对海洋环境进行预测的技术手段。

根据海洋环境的物理、化学、生物学特征,利用计算机模拟海洋环境中的各种过程,并预测出未来一段时间内海洋环境变化趋势。

数值模拟技术可以应用于海洋水质预测、海洋气象预测、海洋生态预测等领域。

渔业气象与海洋环境预报精准化技术的实践应用案例

渔业气象与海洋环境预报精准化技术的实践应用案例

渔业气象与海洋环境预报精准化技术的实践应用案例随着科技的不断进步,气象和环境预报技术在渔业中的应用越来越重要。

精准的预报可以帮助渔民更好地理解海洋环境,提高渔业生产效率,并保护渔业资源。

本文将介绍一些渔业气象与海洋环境预报精准化技术的实践应用案例。

第一部分:渔业气象预报技术的应用渔业气象预报技术通过收集和分析大气和海洋的数据,帮助渔民预测天气状况,判断渔场适宜的时间和区域。

案例一:渔船航线规划渔业气象预报可以为渔船航线规划提供重要的参考。

针对特定的渔船航线,预报人员可以利用气象数据,包括气温、风向、风速、降水等,判断适宜的出航时间和航线,减少风险和船只损失,提高渔获量。

案例二:渔区风浪预警渔业气象预报还可用于预警渔区风浪状况,提高渔船航行的安全性。

预警系统通过监测气象数据,包括风速、风向、浪高等参数,及时发布风浪预警信息,帮助渔民避免危险海域,确保渔船安全返港。

第二部分:海洋环境预报技术的应用海洋环境预报技术通过对海洋环境数据的收集和分析,帮助渔民了解海洋环境变化趋势,从而优化渔业管理,保护渔业资源。

案例一:渔区温度预警海洋环境预报可以提供渔区温度预警,帮助渔民掌握渔区水温的变化,判断适宜的捕捞时间和渔获品种。

预警系统会收集渔区水温数据,并通过分析预测未来一段时间内的水温变化,为渔民提供准确的渔捞建议。

案例二:水域富营养化监测通过海洋环境预报技术,可以对水域的富营养化情况进行实时监测。

富营养化可以导致水质恶化,对渔业生产造成负面影响。

利用预测模型和海洋环境数据,可以及时发现富营养化的迹象,并采取相应的措施,维护渔业生产的可持续发展。

第三部分:精准化技术的前景与挑战随着科技的不断发展,渔业气象与海洋环境预报精准化技术将迎来更大的发展机遇和挑战。

前景:精准化技术的应用将帮助渔民更好地应对气候变化等不确定性因素,提高渔业生产效率和利润。

同时,精准化技术还可促进渔业可持续发展,保护渔业资源,实现渔业的良性循环。

海洋渔业工作中的海洋气象和海洋预报

海洋渔业工作中的海洋气象和海洋预报

海洋渔业工作中的海洋气象和海洋预报海洋渔业是指以捕捞和养殖海洋生物为主要经营活动的行业。

海洋气象和海洋预报在海洋渔业工作中起着重要的作用,关系到渔民的生命财产安全以及渔业生产的效益。

本文将从海洋气象和海洋预报在海洋渔业中的作用、相关预报技术和工具以及发展前景进行探讨。

一、海洋气象和海洋预报的作用在海洋渔业工作中,海洋气象和海洋预报的作用不可忽视。

首先,海洋气象可以提供准确的天气预报,为渔民决策提供重要依据。

天气因素对渔业活动有着直接影响,如风力大小、气温以及降雨情况等,都会影响渔民的出行和渔获量。

定期获取准确的天气预报可以帮助渔民制定出行计划,避免遭遇恶劣的天气状况,提高渔业作业的安全性和稳定性。

其次,海洋气象还可以预测海洋的环境变化,如洋流、海温和海面高度等。

这些环境变化对于海洋生物的分布和迁徙具有重要影响,渔民可以根据这些预测信息选择合适的捕捞区域和时间,提高捕捞效率和渔获量。

同时,海洋气象和海洋预报还可用于预测海洋灾害,如风暴潮、大浪和强风等,使渔民提前做好防范和避难工作,减少损失。

二、相关预报技术和工具为了提供准确的海洋气象和海洋预报,科学家和研究人员开发了一系列相关的预报技术和工具。

其中,遥感技术是海洋气象和海洋预报中的重要手段之一。

通过卫星遥感,可以获取到大范围、长时间的海洋气象和海洋环境信息,如海洋温度、气象场、海洋色素等。

这些信息可以为海洋渔业工作提供重要参考,同时也可以通过数学计算和模型预测,为渔民提供更准确的预报结果。

此外,海洋观测设备也是海洋气象和海洋预报必不可少的工具之一。

渔业资源调查船、浮标和潜标等设备可以对海洋气象和海洋环境进行实时监测,收集大量的海洋数据。

这些数据可以用于分析和预测海洋的变化趋势,为渔民提供精确的预报。

现代化的自动化观测系统可以实现长期、连续观测,提高数据的准确性和连续性。

三、海洋气象与海洋预报的发展前景随着科学技术的不断进步和应用,海洋气象和海洋预报在海洋渔业工作中的作用将进一步增强。

无人机在海洋监测中的应用研究

无人机在海洋监测中的应用研究

无人机在海洋监测中的应用研究在当今科技迅速发展的时代,无人机作为一种新兴的技术手段,正逐渐在各个领域展现出其独特的优势和巨大的潜力。

其中,海洋监测领域也不例外。

海洋占据了地球表面的大部分面积,对于人类的生存和发展具有至关重要的意义。

然而,传统的海洋监测方法往往受到诸多限制,如监测范围有限、成本高昂、数据获取不及时等。

无人机的出现为解决这些问题提供了新的途径和可能。

一、无人机在海洋监测中的优势1、灵活高效无人机具有高度的灵活性,可以快速部署到指定的监测区域。

与传统的监测船只或卫星相比,无人机能够在短时间内到达目标区域,并根据实际情况进行灵活的监测任务调整。

这使得海洋监测工作能够更加及时、高效地开展。

2、成本相对较低相较于大型监测船只和卫星等设备,无人机的购置和运营成本相对较低。

这使得在有限的预算下,可以进行更多频次和更广泛区域的海洋监测工作,提高了监测数据的覆盖范围和时效性。

3、适应复杂环境海洋环境复杂多变,常常受到恶劣天气和海况的影响。

无人机可以在各种复杂的气象条件下飞行,能够穿越风浪,抵达传统监测手段难以到达的区域,获取关键的监测数据。

4、高分辨率数据获取配备先进的传感器和摄像设备的无人机,能够获取高分辨率的图像和数据。

这对于监测海洋中的微小变化、生物活动以及海洋污染等细节信息具有重要意义。

二、无人机在海洋监测中的主要应用1、海洋生态监测无人机可以用于监测海洋中的生物多样性、栖息地状况以及鱼类种群的分布。

通过搭载高清摄像头和多光谱传感器,能够对海洋生态系统进行直观的观测和分析,为保护海洋生态环境提供科学依据。

2、海洋污染监测海洋污染是当前面临的严峻问题之一。

无人机可以迅速巡查大面积海域,检测石油泄漏、垃圾漂浮、化学污染等情况。

其搭载的传感器能够实时监测水质参数,如温度、盐度、酸碱度等,及时发现污染源头和扩散范围,为污染治理提供及时准确的信息。

3、海洋气象监测海洋气象对航海、渔业和沿海地区的生产生活有着重要影响。

海洋天气与气象预报

海洋天气与气象预报

海洋天气与气象预报 气象预报是一项关键的技术,它能为我们提供准确的天气信息,帮助人们做出合理的决策。而海洋天气预报则是气象预报的一个重要分支,它着重于海洋环境中的天气现象预测和监测。海洋天气对于渔民、海上航行人员和海洋生态环境都具有重要的意义。

一、海洋天气的特点 海洋天气与陆地天气有诸多不同之处。首先,海洋天气的变化更加缓慢,这是因为海洋的热容量较大,热传递较慢,导致天气系统演变的时间较长。其次,海洋天气主要受大规模气压系统和海面温度的影响,而陆地天气更受地形和地表特征的影响。此外,海洋天气还受到海流、洋流、海洋地形等因素的影响,这进一步增加了海洋天气的复杂性。

二、海洋天气的预报方法 为了准确预报海洋天气,气象学家采用了多种方法和技术。其中,观测是最基本的手段之一。通过使用浮标、船只和卫星等设备,我们可以收集到丰富的海洋气象观测数据。这些数据包括海温、风速、浪高等信息。同时,气象学家还利用数值模型进行预报。数值模型可以模拟海洋与大气的相互作用,从而预测海洋天气系统的演变情况。此外,利用卫星遥感技术也能够提供全球范围内的海洋天气监测数据,进一步增强了预报的准确性。

三、海洋天气对渔民的影响 海洋天气对于渔民而言至关重要。准确的海洋天气信息能够帮助渔民选择出海的时间和地点,避免遇到恶劣的天气条件,从而保护船只和人员的安全。例如,如果预报发现海上将有强风和大浪,渔民可以选择留在港口或返航,避免冒险出海。此外,渔民还能根据海洋天气预报选择合适的渔场,在有利的气象条件下提高渔获量。

四、海洋天气对海上航行的影响 对于航海人员来说,了解海洋天气状况至关重要。海洋天气预报能够帮助航海人员规划航线、调整航速,并避免遇到风暴和其他极端天气条件。同时,海洋天气预报还能提供海况信息,包括浪高、浪向、潮汐等,这对船只的航行安全至关重要。

五、海洋天气对海洋生态环境的影响 海洋天气的变化也对于海洋生态环境产生着重要影响。海洋温度的变化会导致海洋生物的迁徙和分布范围的改变。此外,海上风暴和台风等极端天气条件会对海洋生态系统造成破坏。因此,准确的海洋天气预报对于保护海洋生态环境意义重大。

人工智能技术在海上海洋中的应用与研究

人工智能技术在海上海洋中的应用与研究

人工智能技术在海上海洋中的应用与研究随着科技和工业的发展,我们对海洋的探索和利用也越来越深入。

目前,海洋中有大量的未知信息和资源,这不仅对科学研究,也对海上经济和国家安全都有重大意义。

而在海上海洋的研究和利用中,人工智能技术正在发挥着越来越重要的作用。

一、气象和海洋预报领域气象和海洋预报是保障海上安全、发展海洋经济以及科学研究的基础。

人工智能技术可以通过收集和分析大量的气象、海洋数据,准确预测海洋气象的变化。

这项技术可以通过图像识别和模式识别等技术手段,预测海上风浪、潮汐、暴雨等自然气象现象,从而保证了航运的安全和船舶的顺利航行。

同时,人工智能技术还可以预测海洋中的气象潮汐变化,为海洋工程建设提供科学依据。

二、海洋资源的发掘利用海洋是一个充满机遇和挑战的领域。

随着人类对海洋资源的需求越来越大,我们需要一些设备和技术手段来对海洋进行更深入、更细致的研究,以便开发资源。

人工智能技术可以通过智能控制技术、远程遥控、机器学习等手段,实现对海洋资源的自动探测和监测。

例如,使用无人潜水器,大量海底矿产的搜索和采集工作就十分容易完成。

而现今,人工智能技术正逐渐替代传统手工搜索矿产的方法,更加准确和高效。

三、海上交通领域海上交通是经济发展和海洋经济的重要运输手段,而人工智能技术可以为海上航运带来更可靠和高效的解决方案。

例如,自动驾驶的船舶,可以通过人工智能技术,实现高精度的导航和轨迹控制,为船舶的运行提供保障。

而智能化的船舶也能够通过实时监测船体状况,及时发现船舶故障并实施维护,从而保证了船舶的安全。

四、海洋环境和动态监测领域海洋环境和动态监测是海洋科学研究中的重要领域。

人工智能技术可以通过搜集、分析和呈现海洋数据,实现对海洋环境和动态的监测。

例如,人工智能技术可以通过受控制的水下机器人测量海洋中温度、盐度、浊度、氧含量等海洋环境因素。

同时,人工智能技术还可以通过监测噪音和震动等海洋动态因素,预测海洋地震和海啸,及时做出应对措施,为人类的生命和财产安全提供最大限度的保障。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

海洋预报技术及其应用研究海洋预报,是指根据海洋环境特征值的历史资料和实时观测结果,运用专门设计的物理模型和数学模型,对一定海域未来时间内的海洋要素、海洋现象、海洋变异及其可能造成的影响,以一定的文字、图表、声像等形式进行描述和发布。

海洋预报包括风暴潮、海浪、海啸、海冰、海流、海温、盐度、潮汐、海平面变化、厄尔尼诺、水质、海岸侵蚀等。

海洋积聚着巨大能量,这些能量一旦以某种突发的方式释放,则可能对人类构成非常大的危害,包括风暴潮、巨大海浪、严重海冰、海啸、赤潮等突发性较强的灾害;海平面变化、海岸侵蚀以及沿岸土地盐渍化等缓发性海洋灾害。

我国沿海地区人口稠密、经济发达,海上各类生产活动蓬勃发展,但频受海洋灾害袭击,每年因海洋灾害造成的直接经济损失在 100亿元以上。

风暴潮、海浪、赤潮、海水入侵和海岸侵蚀等较为严重。

进行海洋预报可以有效地对海洋灾害进行预警,有效经济损失和人员伤亡,在经济社会发展当中发挥了重要的作用。

目前人类社会对海洋分析预报的需求包括:海洋业务化预报、台风预报、季节和气候预测、全球变化研究、海上航运、渔业、目标漂浮物的跟踪预报、海上搜救、溢油预报、海上执法和管理、海上石油和天然气作业、海洋旅游等。

军事方面,海军对海洋分析预报的需求有:水面舰艇的航行安全、作战训练、武器装备性能的发挥、维护国家海上权益、海外救援等。

海洋预报可以对国防安全、海洋经济发展、海洋防灾减灾、海上重大活动、海洋权益维护等起到很好的促进和强有力的支撑,很多海洋预报的产品对军事活动和国防的安全等也有重要的作用。

海洋预报是一切海上活动的基础。

随着海洋数值模拟技术、全球海洋观测系统和海洋数据同化方案技术的发展,以及社会和军事活动对海洋环境信息的迫切需求,驱动着海洋分析预报技术的不断发展。

海洋预报的具体内容有:研制深、浅水海浪数值预报模式,研制适合于海洋环境预报的有限区域海面风场数值预报模式和台风风场数值预报模式,实现中海及邻近海域海浪数值预报。

研制高分辨率风暴潮即近岸海浪耦合数值预报模式和典型区域风暴潮漫滩数值预报模式。

研制温、流、冰数值预报模式,实现中国海表层海水温度(SST)业务化数值预报、渤海海冰的中期(周)数值预报、中国海三维海洋温度、流场的试预报。

研制厄尔尼诺的区域和全球数值预测模式。

发展赤潮卫星遥感跟踪预报、统计预报及数值预报技术。

一、海洋预报技术发展概况近年来,CTD、XBT、卫星高度计资料、Argo温盐剖面数据、高精度融合SST产品、海冰等海洋观测数据和松弛逼近、最优插值、三维变分和Kalman滤波等海洋数据同化技术的发展促进了海洋预报的快速发展。

随着遥感卫星和互联网的广泛使用,解决了海洋观测数据稀少、时空分布不均匀的难题,形成了全球准实时海洋观测系统,提高了海洋预报的准确度。

随着人类开发利用海洋的脚步加快,海洋生态环境预报越来越受到重视,海洋环境多学科要素预报和海洋环境耦合模式开始繁荣发展。

海洋模式和海洋预报系统不断完善,至今已经有40多个海洋模式,无结构三角形网格可以在海峡、海湾和河口等面积狭小的重点海域进行网格加密,提高模式水平分辨率。

在人类社会活动需求的驱动下,根据所关注的预报海域和预报要素,世界各国使用各种海洋模式通过区域嵌套技术等建立了全球海洋预报系统、区域嵌套高分辨率海洋预报系统以及针对海湾、河口和内陆湖泊等的多重嵌套高分辨率海洋预报系统。

1.美国海洋预报技术美国海洋局曾经预测未来海洋预报发展的预测取决于计算处理能力和有效利用新型高速计算机的能力。

通过更新强大的计算机系统,研究人员能够用不同的水平和垂直分辨率来测试和评价大范围海洋模块的运行情况。

美国海军海洋研究部门开发了模块化海洋数据同化系统(MODAS),通过提高计算机处理能力和网络通信能力,来不断缩短嵌套式气象海洋全球/区域/战术/实时运算系统(GOODA),极大减少了海洋预报的数据处理时间,为海洋预报应用与军事战场提供了可能。

随着全球海洋数据同化试验(ODAS)的建立,美国相关海洋部门设计了关于全球海洋观测系统的实验性计划(ARGO),建立了一个全球的海洋监测体系,以便有能力提供从每个季度到多年的变化特征的观察资料。

这个全球观察系统通过从海面到水下漂浮物的配置,能够以10d为周期不断的返回从水下2000米深处到海平面的温度和盐度剖面数据。

这些漂浮物在全球海洋的预期分布是在经度和纬度上都是每三度一个,获取的信息通常在少于12小时内个返给数字化海洋气象中心。

美国海洋预报模式发展主要体现在促进大范围和小尺度海洋模式的发展,提高全球海洋应用性预报在实时性和分辨率等方面。

美国主要海洋预报模式见表1。

美国主要使用其共同开发的NEMO模式建立的海洋预报系统的HYCOM、ROMS和POM等海洋环流模式;使用HYCOM模式建立的海洋预报系统的HYCOM/NCODA系统和RTOFS系统;涡旋识别全球海洋预报系统的NLOM、HYCOM/NCODA、RTOFS。

大气强迫场的预报时效影响海洋模式的预报时效。

海洋预报系统的预报时效一般是一周。

美国海军的NLOM模式可以提供海流、海洋中尺度涡等海洋中小尺度现象的一个月的预报。

表1 美国常用海洋预报模式2.英国海洋预报技术英国作为全球重要的海洋国家之一,长期以来十分重视海洋研究,在长期的海洋研究实践中积累了宝贵的经验,丰富的海洋资源是英国的能量之源和立国之本。

英国认为其自身是少数几个有能力在全球各海域进行科学研究的国家之一,在许多国际海洋科学计划中起了重要的引领作用。

英国通过实施“2025年海洋”计划,对海岸带和深海研究,气候变化下的大西洋、南大洋和北极地区的气候、海洋环流和海平面,包含海洋生态模拟系统及其不确定性研究在内的下一代海洋预报进行了重点资助,侧重解决了目前英国在海洋研究尤其是海洋预报方面所面临的困难。

海洋科学数据获取困难是制约海洋预报技术发展的一个重要因素,英国对海洋基础设施建设非常重视。

英国科学技术办公室发布了第一个《大科学装置战略路线图》,包括“海洋研究船”在内的海洋研究装置比例达到50%。

英国未来重点发展新一代集科学钻探与多功能研究平台的极地破冰船“北极光号”、欧洲海洋观测基础设施(Euro-Argo)、欧洲多领域海底观测、北极斯瓦尔巴特群岛综合观测系统(SIOS)。

此外,英国重视海洋机器人的开发,结合卫星观测系统推动船舶的系统观测,从而构建一个全方位的自动观测网络。

欧洲国家的海洋预报系统主要使用其共同开发的NEMO模式,英国使用NEMO模式建立FOAM海洋预报系统。

通过GTS获得实时Argo资料是一个关键问题。

英国需要实时资料来改进日常运行的业务化海洋大气预报模式(FOAM)的海洋分析和预测能力。

3.我国海洋预报技术我国海洋预报业务经过近几年的发展取得长足进步,已经初步建立了国家级、海洋区域中心级、省级三级海洋预报预警服务业务体系。

海洋预报的技术支撑体系海洋气象数值预报模式也得到发展和应用。

除大气数值预报模式外,相继有海雾、海浪、风暴潮、海洋污染物扩散等海洋数值模式得到广泛应用,为海洋服务保障提供技术支持和客观产品。

下面以三个数值模式为例对海洋预报技术发展进行说明。

(1)海雾数值模式海雾模式基本是对WRF模式加以优化,在海雾生消变化规律的基础研究上,综合考虑大气边界层、云辐射等方案,结合地表能量收支、海盐粒子、液态水重力沉降等物理因素,对海雾数值模拟和预报的研究。

运行海雾模式的有国家气象中心、河北、山东、上海、浙江、福建六家单位,模式分辨率从15KM到30KM不同,预报时效从24小时到168小时不等,气象背景场有T639、GFS模式输出、T213模式输出等5种背景场资料,开发单位有中国气象局台风海洋预报中心和数值预报中心、中国海洋大学、上海台风所、上海海洋气象台、浙江省气象局、福建省气象局6家单位,其中中国海洋大学开发的同一版本海雾RAM模式运行在河北、山东两家单位(2)海浪模式开发海浪模式的单位有国家气象中心、辽宁、天津、山东、上海、江苏、福建、广东八家,海浪模式八家运行单位全部采用WAVEWATCHⅢ海浪模式,是目前应用较为广泛的第三代海浪模式,代表了当今海浪预报技术世界水平。

也是海洋气象数值预报单一种类中开发最多的单位,参加海浪模式研发的有中国气象局数值预报中心、台风海洋预报中心、中国海洋大学、解放军理工大学、上海台风所、福建省气象台、广东热带所、天津气科所八家科研院所,从模式范围来看,全球海浪模式有三套,其中国家气象中心运行分别基于T213、T639两套全球海浪模式,上海海洋气象台运行一套上海台风所开发的全球海浪模式;西北太平洋有四套不同气象背景场和分辨率的海浪模式,分别运行在国家气象中心、天津、上海、江苏。

对于近海各家海浪模式预报区域重叠较多,如国家气象中心、辽宁、天津、山东均运行黄渤海海浪模式,国家气象中心、福建、广东三家单位运行东海和南海海域海浪模式,模式分辨率不等。

(3)风暴潮模式风暴潮模式主要包含台风和温带风暴潮模式,采用三角网格,在沿岸风暴潮敏感区域的分辨率可达几百米,模式采用干湿网格判别方法,可以模拟风暴潮漫滩过程。

国家气象中心、辽宁、河北、天津、山东、上海、广东七家单位运行风暴潮模式,但是采用的基础模式也有7种之多,各个模式之间没有开展对模式性能的比较。

参加风暴潮模式研发的有中国气象局数值预报中心、台风海洋预报中心、中国海洋大学、上海台风所、广东热带所、天津气科所6家科研院所。

仅黄渤海风暴潮模式有国家气象中心、辽宁、河北、天津、山东、上海6家单位运行,且模式的核心版本、分辨率、气象背景场不同。

我国的海洋数值模式总体来看技术辐射能力没有建立,国家级和海洋区域中心均没有下发海洋数值预报产品。

模式研发主要以科研院所为主,同一个科研单位参与开发多种海洋气象数值预报产品。

海浪模式基础模式一致,但气象背景场多,重复开发。

风暴潮核心模式版本多,但是各种版本的模式没有比较。

从海洋气象专业模式现状分析上可以看出,海洋数值模式对海洋预报业务的支撑能力有了初步体现,形成了一定的技术支撑作用。

但是我们也看到,海洋数值预报建设水平参差不齐、研究力量分散且低水平重复;海洋数值预报集约化程度不高、技术辐射能力低,还没有形成高效共享的海洋预报科技支撑体系。

二、海洋模式和海洋预报系统应用海洋模式是海洋数值预报系统的动力框架和核心组成部分。

海洋模式自1969年诞生起就不断完善发展,至今已经有40多个海洋模式,包括针对不同海域(大洋、近海、近岸、港湾)和不同海洋学科(物理海洋、海洋生态、海洋化学)的海洋模式。

不同海洋模式的适用海域不同,模式特点各不相同。

常用业务化海洋模式有HYCOM、NEMO、MOM、ROMS和POM等。

全球海洋环流模式以HYCOM、NEMO和MOM为主要方向,区域海洋模式以ROMS为主,POM适合应用在陆架或沿海,还有应用于海峡、海湾和河口的ECOM、FVCOM和SLOSH模式等。

相关文档
最新文档