日本海及其海峡通道潮汐与潮流特征分析

利用验潮站数据和有限元解潮汐模型FES2014数据集对日本海及其海峡通道的潮汐和潮流分布特征进行了系统分析,并对不同分潮流在海峡内分布的成因进行了一定的动力分析。结果表明:由于日本海的半封闭特性,除了海峡通道的潮汐振幅和潮流较大外,海盆内部均较小。所有分潮中,M2分潮振幅最大。朝鲜海峡北部和鞑靼海峡南部各有1个半日潮无潮点,朝鲜海峡北部、津轻海峡和宗谷海峡内存在日潮无潮点。朝鲜海峡潮流强流区位于海峡西南部和对马岛南北两侧海域,半日潮流西水道强于东水道,日潮流东西水道相当,M2分潮流最强,可达60 cm/s。津轻海峡和宗谷海峡的K1和O1分潮流较强。进一步分析发现,海峡内分潮流的分布与地形及分潮的同潮时分布密切相关。日本海内部潮汐和潮流类型均以不正规半日潮为主,朝鲜海峡主要为正规半日潮汐和不正规半日潮流,津轻海峡和宗谷海峡主要为不正规半日潮汐和正规日潮流。

日本海海洋环境调查进展

重点回顾了俄罗斯、日本和韩国等周边国家早期开展的日本海海洋环境调查;简要回顾了20世纪90年代在日本海开展的多国联合调查及相关的代表性研究成果;介绍了在浮标、潜标、Argo等现场观测以及卫星遥感大面积观测能力不断提升的时代背景下,日本海海洋调查研究取得的最新进展;最后,对我国如何在日本海开展海洋环境调查提出建议。

日本海中尺度涡旋时空变化特征研究

本文利用1993–2019年基于海表面高度异常的涡旋数据集和高度计数据统计分析了日本海区域中尺度涡旋的大小、极性、生命周期、振幅、传播等表面特征的时空变化规律。27年间,共探测到1429个涡旋,气旋和反气旋数量基本相当,其中气旋675个,反气旋754个。两种极性涡旋均具有较强的季节变化:秋季较多,冬季次之,春季最少。郁陵盆地、大和盆地等为涡旋多发区域呈现西南–东北向带状分布。其中,南部海域反气旋占优,靠近津轻海峡的北部海域气旋占优。西部和南部受东韩暖流和对马暖流的驱动,涡旋移动方向与流场基本一致,北部涡旋与黎曼寒流以及副极地锋流有关。研究表明,动力学不稳定是涡旋在秋冬季大量产生的重要原因。此外,半封闭盆地、局地流场以及复杂的海气相互作用等都可能会对涡旋的产生和消亡造成一定影响。

全球格点化海洋环境数据集研究进展

海洋科学是在观测数据积累的基础上不断发展的一门学科,其发展史上的任何一次重大突破都离不开观测技术及相应数据集的更新换代。格点化数据集的时间延拓已成为海洋数据产品更新的主要形式,总结了当前格点化海洋环境数据集的发展现状。首先,将海洋观测的发展历史总结为3个阶段:稀疏观测主导的初始积累期,大型观测计划主导的快速增长期,以及资料同化和再分析为主导的高质量发展期。其次,从温度、盐度和流场3个关键要素出发,重点介绍近几十年来国际上公开发布和更新的全球格点化海洋环境数据集,包括HYCOM、OFES、OSCAR、Drifter、ECCO和PHY等6种流场数据集,Argo、IAP、EN4和ISAS 4种三维温盐数据集,OISST、ERSST和HadISST 3种海表面温度数据集以及SMOS、Aquarius和SMAP 3种海表面盐度数据集。在已有的研究基础上,对这些数据集的来源、特征信息及优缺点作了简要回顾,为海洋科技工作者提供参考。最后,建议未来从完善和发展海洋立体观测系统,增加数据质量评估质量和改进以及优化数值模式3个方面进行研究。

海洋中尺度涡旋表面特征和三维结构研究进展

海洋中广泛存在的中尺度涡旋对动量、能量、热量和物质传输起着至关重要的作用。详细介绍了利用卫星高度计资料识别中尺度涡的闭合等值线、Okubo-Weiss数、绕角和流矢量的方法。结果表明,绝大部分涡旋都呈近刚性旋转的非线性特征,生命周期大于等于16周涡旋的平均寿命、传播距离、振幅和半径分别为32周、550 km、8 cm和90 km。重点介绍了结合卫星高度计和Argo浮标资料合成中尺度涡三维结构的方法。受生成地和移动到当地海洋温盐背景场的共同作用,涡旋呈现不同的三维结构。从演变角度简单介绍了墨西哥湾的回流环和大西洋的地中海涡旋的基本特征。最后,对中尺度涡研究的难点问题,如次中尺度过程、中尺度涡能量耗散和次表层涡旋等进行讨论,并提出今后应从中尺度涡立体化、机动性观测,中尺度涡多学科融合式观测以及多尺度相互作用等方面开展突破性研究。

全球业务化海洋预报系统进展

全球业务化海洋预报系统可为海洋防灾减灾、航行安全、生态系统保护和海上搜救等提供预报服务。海面风是驱动海浪的源,因此提供海浪业务预报服务的国家/机构一般与数值天气预报结合在一起开展。详细介绍了基于WAVEWATCH III®和WAM模式构造的全球海浪业务预报系统的参数配置。重点介绍了基于混合坐标海洋模式、欧洲海洋核心模式和模块化海洋模式开发的全球海洋环流业务预报系统的组成和参数配置。概述了基于社区海冰代码和新鲁汶海冰模式构造以及与海洋环流预报系统耦合在一起的海冰业务预报系统。最后对全球业务化海洋预报系统的发展方向进行了展望。