海洋水文气象对驱护舰兵力作战效能影响研究

驱护舰兵力作战行动受到海战场环境的直接影响,其中海洋水文气象条件是影响驱护舰兵力作战行动的重要因素。论文通过分析影响驱护舰兵力作战效能的各种海洋水文气象因素,建立指标体系,运用模糊评价的方法,对海战场海洋水文气象条件对驱护舰兵力作战效能的影响进行研究,通过研究可以为指挥员科学选择作战海域、作战时间以及合理的运用驱护舰兵力等指挥决策提供参考。

南海-印度洋风、浪、海温等海洋水文要素统计分析

本文利用来自NASA的CCMP风场资料、来自ECMWF(欧洲中期天气预报中心)的ERA-40海浪资料、来自NOAA的SST资料,对南海-印度洋海域的风、浪、海温等海洋水文要素的季节特征进行了深入统计分析,为防灾减灾、海洋水文保障等提供参考。研究发现:(1)该海域海表风速的最强区域是南印度洋西风带,年平均风速在8-11m/s,北印度洋存在三个大值区:索马里附近海域、孟加拉湾、南海,海浪场分布特征与风场分布特征一致。(2)南印度洋6级以上大风出现频率整体高于北印度洋;北印度洋存在3个6级以上大风的相对高频海域:索马里附近海域、孟加拉湾、南海。2.5m以上波高出现的频率与6级以上大风出现频率的分布特征大体一致。(3)该海域的SST表现出较大的季节性差异。

海冰观测数据质量控制方法研究及北海区冰情分析

根据海冰观测数据的特点,分析、借鉴几种常用的气象、海洋数据质量控制方法,制定海冰观测数据的质量控制体系,包括非法码检验、全等性检验、极值检验、一致性检验、统计特性检验、可视化图形绘制检验等方法。选取最近4个年度(2013/2014-2016/2017年度)北海区5个海冰测站的观测数据,分别进行人工和程序质量控制,结果显示,目前业务中使用的人工检测质量控制效率较低,海冰质控程序则提升了海冰观测数据质量控制的效率和准确度,在日常业务中有较高的应用价值。同时,对质控后的海冰数据进行北海区冰情分析发现,从海冰持续时间、总冰量、浮冰冰状分布情况,均可看出2015/2016年度北海区的冰情最为严重;在同一年度,北海区冰情基本随纬度增加而加重,而在相似纬度上,黄海冰情比渤海更为严重。

青岛地区暴雨和大风气象灾害评估研究

青岛是一个频发气象灾害的城市,对主要气象灾害有效评估是青岛市建设过程中的重要工作。本文主要分析了青岛地区暴雨和大风气象灾害特征,造成青岛地区暴雨和大风的天气系统,青岛地区暴雨和大风气象灾害评估。

渤海秋末初冬一次强寒潮天气过程分析

本文利用天气学和动力诊断相结合的方法,对渤海秋末初冬一次强寒潮天气过程进行了分析。提出了渤海冷空气大风发生和维持的主要机制。

青岛近百年气温变化特征

为深入了解气候变化规律及探讨气候变化原因 ,根据 190 0～ 2 0 0 2年青岛月平均气温资料 ,分析了 10 3年以来青岛的气温变化特征。分析结果表明 :百年来 ,青岛平均气温呈明显上升趋势 ,各季节也是增温趋势 ,冬季增温最大。最高气温和最低气温也都呈明显上升趋势 ,其中最低气温的变化幅度大于最高气温的变化幅度。对比 2次暖锋期的增温特点发现 ,2 0世纪 40年代的增温主要是春秋季节的增温造成的 ,而 2 0世纪 90年代以后的增温期冬季成为主导因素 ,同时都是最低气温贡献大 ,即增温都是在夜间。日较差则呈下降趋势。青岛的气温在 1988年发生了突变。另外 ,青岛气温还有准 2 0年周期振荡的特征。

基于温度链浮标获取南极普里兹湾积雪和固定冰厚度的研究

极地积雪和海冰厚度是气候变化的重要指标,也是船舶在冰区航行需要掌握的主要参数。2014和2015年在南极普里兹湾中山站附近布放了一种新式的温度链浮标,该浮标每天进行4次常规温度观测和1次加热升温观测,用于实时获取积雪和海冰剖面温度及厚度数据的研究。通过分析剖面温度曲线和升温曲线反映出的大气、积雪、海冰和海水4种介质的热传导特性差异,可利用人工识别的方法(人工经验法)获得大气/积雪、积雪/海冰和海冰/海水界面的位置。根据统计不同介质在升温响应和垂直温度梯度等方面的特性,找到合理阈值,可通过编写程序自动判断各界面的位置(自动程序法)。本文利用这两种方法来判断不同物质界面位置从而计算得到积雪和海冰厚度。与现场人工观测的海冰厚度相比,人工经验法的平均偏差和均方根偏差分别为2.1cm和6.4cm(2014年)以及4.3cm和6.5cm(2015年),自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为-6.8cm和6.4cm(2014年)以及4.5cm和6.6cm(2015年);对于积雪,人工经验法与现场人工观测的平均偏差和均方根偏差分别为0.5cm和8.5cm,而自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为4.7cm和10.8cm。自动程序法误差较人工经验法偏大,但考虑到整体冰厚和现场观测的误差,两种方法的结果均是可信的,精度是可以接受的。利用新式的温度链浮标实时获取南极普里兹湾积雪和海冰厚度是可行的。

南大西洋风场和海浪场时空特征分析

本文根据1950～1995年共46a的南大西洋船舶气象报资料,按1*1和5*5网格统计的风、浪要素进行分析研究。通过分析每月风、浪各要素的等值线分布图,得出南大西洋风场与海浪场季节变化特点不如北半球各大洋显著,但仍有较明显的季节变化,只是季节性差异较小,冬季风比夏季风强盛,相应的平均波高、大浪大涌频率也较大;盛行风向、风浪传播方向、涌浪传播方向基本一致,低纬地区常年盛行东南浪,高纬地区则盛行偏西向浪。本文为船舶远洋交通运输、远洋出访和科学试验等活动,提供了较为翔实的风场和浪场资料及变化规律。

黄海春季海雾的年际变化研究

利用黄海沿岸有代表性测站的常规观测资料和NCEP/NCAR资料,对黄海春季海雾年际变化进行了分析发现,雾多年份冬季环流减弱、低层流场向黄海为偏南向流入、中低层水汽充足、层结稳定;有雾时气温水温差在0.5—2.2℃范围内,地面风向以SESE为主。分析结果表明,在春季黄海雾形成过程中,高空环流提供了暖湿空气的输送条件,低层流场及地面风场的分布有利于来自西太平洋低纬地区的水汽向黄海海区输送;中低层水汽充沛,层结稳定,水气温差在一定范围内有利于海雾的形成和维持。

两种海面风场的对比及对海浪模拟的影响

海面风场在海浪模拟研究和预报中起着关键性的作用,再分析风场数据可为海浪模式提供长时间的大范围、高时空分辨率海面风场。利用日本浮标站资料和卫星高度计资料对再分析风场QuickSCAT/NCEP(Q/N)混合风场和ERA风场进行验证分析,并利用WAVEWATCH-Ⅲ模式进行连续12个月的数值模拟试验。对比风场和计算得到的海浪场得出结论:在风速较小的时候,ERA和Q/N风场较实测风场大,在风速较大的时候,ERA和Q/N风场较实测风场小;ERA风场模拟浪高较浮标观测波高偏小;Q/N混合风场模拟的浪高更接近实测浪高。

东中国海及毗邻海域海面风场季节及年际变化特征分析

本文基于美国Remote Sensing Systems公司提供的QuickScat海面风场产品,空间分辨率为0.25°×0.25°的月平均资料,进行了两种经验正交函数分解(EOF),以此分析研究中国近海(渤海、黄海、东海)以及台湾以东、以南洋面海面风场的季节变化和年际变化特征。研究发现:(1)季节变化是东中国海海表面风速变化的最主要特征,其变化占总变化方差的70.9%,黑潮的季节变化,通过海气交换影响其流经海域局地风场;(2)东中国海及毗邻海域海表面风速变化与太平洋年际变化以及热带风暴爆发有关,东中国海海表面风速年际变化显著的周期为1.5年和3.1年;(3)东中国海海域近年来整体上海表风速处于增大的趋势中,风速增大最大的区域出现在台湾东侧海域黑潮流经区域,最大增速在0.025 m/s/a以上。

国内外海上风能资源研究进展

随着人类社会的不断发展,对能源的需求迅猛增加,资源危机日益严峻,许多国家将目光聚焦新能源,尤其是清洁的风能资源。目前,陆上风能的开发已逐步走向产业化、规模化,但受地域限制严重,而海上风能较陆地具有更为明显的优势,但海上风能只是在少数欧洲国家较为成熟,文章就国内外海上风能资源的研究现状展开讨论,以期为海上风力发电、海水淡化等风能资源开发工作提供参考,缓解能源危机、环境危机,为促进人类社会的可持续发展作出贡献。

季节尺度区域气候模拟适应调整时间选取问题的数值试验

文中利用区域气候模式RegCM3,以1998年夏季中国异常气候事件为例,对季节尺度区域气候模拟适应调整时间的选取问题进行了数值研究。共做了11个试验,每个试验的适应调整时间最短为10 d,最长为6个月,以检验适应调整时间长短对夏季中国异常气候事件模拟结果的影响。结果表明:对于大气变量而言,模式通常在经过4—8 d的适应调整时间后,就进入"气候模态"运行,此后模拟误差主要是由于模式对区域内大气过程描述能力不足造成的,对适应调整时间选取不再敏感,这进一步证实了区域气候模拟是一个边值问题的观点。各气候区平均降水量模拟结果受适应调整时间影响也不大,但不同的适应调整时间对降水分布格局模拟将产生一定影响,降水分布模拟结果随适应调整时间的不同存在一定的不确定性,这种不确定性通常出现在强降水发生区域。总之,对于季节尺度降水模拟,适应调整时间大于2个月效果更好。对降水分布格局模拟误差和东亚夏季风系统进退过程之间关系的进一步分析发现,模式对受夏季风系统影响比较大的区域模拟的降水相关系数变化性也比较大,因此,发展合适的积云对流参数化方案以提高受夏季风系统直接影响区域强降水过程的描述能力是改进区域气候模式对中国区域夏季气候模拟效果的有效途径。

青岛近百年的旱涝变化特征分析

根据1900-2002年青岛月降水资料，利用Z指标方法确定了青岛的旱涝年份，并从季节上进行了旱涝分析。结果表明青岛年降水早年有20a，涝年有17a，出现旱或涝的概率为37．4％，至少有一个季节出现旱或涝的年份占84．5％。年降水量以10．6mm／10a的速度下降，各季节降水量的变化趋势不一致，夏、秋季是下降趋势，而春季和冬季则呈现出上升趋势。

青岛两次极端高温天气成因分析

本文从天气学角度分析青岛历史上两次极端高温过程的特点 ,发现青岛出现极端温度两次过程有共同的特性 :都发生在厄尔尼诺当年 ,都是大陆深厚暖高压控制 ;低空有强而持久的暖中心 ;高空为较强的下沉运动 ,有利于下沉增温 ;高低层相对湿度小 ,天气晴好 ,有利于太阳辐射地面增温 ;地面北风场 ,有利于大陆高温热风南袭。这些是促成高温过程的重要原因。

数字海底地形产品生产技术研究

分析和总结近些年来在数字海底地形模型构建及应用领域的研究成果,结合实际生产应用中遇到的问题,对数字海底地形产品生产技术流程进行了深入探讨。详细论述了数字海底地形产品生产中涉及的关键技术,从作业工序上给出了不同技术处理阶段的解决方案。

热带气旋对黄、渤海影响的统计特征分析

本文统计分析了 194 9— 2 0 0 0年共 5 2年影响黄、渤海的热带气旋时空分布特点及ENSO、西太平洋副热带高压与影响黄、渤海的热带气旋关系。结果表明 ,西太平洋热带气旋以四种主要路径影响黄、渤海 ,其影响时间、频数及强度均有不同。 ENSO和西太平洋副热带高压的强度、位置将影响热带气旋对黄、渤海影响的路径和频数。

9711号热带气旋温带转变过程分析

本文利用天气学及诊断分析的方法 ,对 9711号热带气旋两次登陆前后物理量场的变化进行了分析 ,结果表明 :9711号热带气旋进入渤海后强度得到了加强 ,表现在暖中心的增强及中心气压的降低。中高纬冷空气的加入、对流层上层较强的辐散及正的涡度平流对气旋的再次发展起了关键作用。一些物理量场的分布直接影响着热带气旋的路径。

利用有限体积模型对狭长海湾填海优选方案的研究

人们在海湾中进行填海活动除了要考虑经济收益等正面效应外,还应顾及海洋环境的改变对人类可持续发展的影响。文中利用三维动边界水动力模型FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model,有限体积近岸海洋模型)对具有曲折岸线和复杂海底地形的狭长海湾—福建省沙埕港进行了现状水动力模拟和4种填海方案下的预测模拟。在此基础上研究了在各种填海方案下,沙埕港的纳潮量、潮流场、潮位以及水交换率的变化情况,讨论了各海洋要素的变化对港口、航道、红树林自然保护区的影响。最后比较了各填海方案下水文要素的变化情况,发现针对不同的海洋要素,填海方案的优先顺序不同。为了减少填海活动所带来的危害,照顾到各方面的利益,提高填海活动的益损比,需要根据海洋功能区划和当地具体情况,综合考虑多种水动力因子变化的影响。

两种海浪模式对一次冷空气海浪场过程的模拟比较

以CCMP(Cross-Calibrated,Multi-Platform)风场为驱动场,分别驱动目前国际先进的第三代海浪模式WW3(WAVEWATCH-III)、SWAN(Simulating WAves Nearshore),对2011年3月发生在中国海的一次强冷空气所致的海浪场进行数值模拟,就冷空气海浪场的特征进行分析,并对比分析两个海浪模式的模拟效果,以期可为防灾减灾提供参考。结果表明:(1)以CCMP风场分别驱动WW3、SWAN海浪模式,可以较好地模拟发生在东中国海的冷空气海浪场过程,两个模式模拟的有效波高都具有较高精度,SWAN模拟的有效波高明显小于观测值和WW3模式的模拟值。(2)冷空气给中国海带来了明显的大风、大浪过程。整个冷空气期间,波向与风向保持了较好的一致性,且向岸效应比较明显;波高与风速的分布特征也保持了较好的一致性,海浪以风浪为主导。(3)冷空气进入渤海,相伴着出现了大风过程,但由于海域狭小,大风范围较小,大风中心的风速仅12 m/s左右,相应波高也在1.0 m左右。冷空气南下进入黄海中部时,黄海中南部大范围海域的风速在16 m/s以上,相应区域的波高在4.5 m以上,高值中心可达5.0 m以上,波向和风向都以北-东北向为主。冷空气南下行进至南海北部海域时,强度大为减弱,风速的和波高的相对大值区分布于台湾岛周边海域,尤其是台湾海峡、吕宋海峡、东沙群岛附近海域。