海冰热力模式的辐射参数化方案在渤海和波罗的海应用的比较

研究了海冰热力模式中的各种辐射参数化方案,对比了模式计算的太阳短波辐射、大气长波辐射以及海冰热力变化,并利用渤海和波罗的海观测资料进行比较和误差分析.冬季大部分时间太阳短波辐射对海冰热力过程的作用有限.简单计算方案一般满足海冰模式要求.误差主要受云和冰雪表面与大气之间的多重反射影响.长波辐射对表面热平衡和海冰质量变化起重要作用.长波辐射参数化方案的计算结果受环境因素影响.云量参数化有待进一步改进.海冰模式计算结果的精度与长波辐射计算精度有一致性.

一个热动力海冰模式的改进与实验

影响海冰变化的物理因素中热力和动力部分是同等重要的,但多数热动力海冰模式的热力部分考虑得较为简单。针对Hibler热动力海冰模式的不足,以1个3层热力模式为基础改进了其热力部分。比较了原模式中的零层热力模式和用于改进的3层热力模式;并应用改进前后的两种热动力模式对1983年的北极海冰进行了模拟。模拟结果表明,海冰厚度比原模式厚,季节变化减弱,海冰密集度与观测资料更为符合。

基于热力数值模式的营口海域海冰单轴压缩强度分布规律

海冰灾害对冰区人类经济活动有着重要影响。本文基于2020/2021年冬季在将军石港观测的海冰温度与海冰盐度数据,结合海冰卤水体积参数化方案,给出基于海冰温度的海冰卤水体积分数评估公式;结合近67年的海冰温度计算结果,重现历年海冰单轴压缩强度演变过程,发现营口海域海冰单轴压缩强度呈减小趋势(0.0027 MPa/a);分析海冰单轴压缩强度的概率分布,发现20世纪90年代后低强度海冰发生概率增大;评估营口海域20世纪60年代与近十年不同重现期下的单轴压缩强度,发现随着重现期的增大两个年份对应的力学强度差值也越来越大,且规范给出的重现期强度值小于上述计算结果。本文可为冰区经济活动的防灾减灾精细化管理提供科学支撑。

北极多冰年和少冰年的大气环流差异

本文利用一个改进的海冰热力模式，取北极区大气和有关场的气候资料，模拟了1982年10月至1988年9月的北极海冰空间分布和季节变化的循环特征，较好地模拟出多冰年（1983，1987）和少冰年（1984，1986）。模拟结果与部分研究工作以及实况相比较，基本状况趋于一致。并且在此基础上进一步探讨了北极多冰年和少冰年的大气环境差异，可以看到多冰年的北极极涡偏西半球；少冰年的北极极涡基本是围绕极地。从而进一步影响多冰年和少冰年大气环流差异，特别是对亚洲环流的影响较大。