海洋三维温盐流数值模拟研究的有关进展和问题

就海洋三维温盐流数值模拟使用的海洋模式和数据同化方法、在中尺度数值预报和再分析中的应用,以及所需支撑条件三方面,简述了国内外研究有关进展和问题。表述了开展大范围分辨中尺度乃至次中尺度涡的高分辨率海洋三维温盐流数值模拟正在研究的有关问题,扼要说明提供相匹配的高性能计算机模拟平台的必要性。初步探讨制约该研究快速发展的有关问题。

海洋与台风相互作用研究进展

台风灾害是全球最主要的气象灾害之一.到目前为止,人们已经从大气科学的角度对台风进行了长期系统并且卓有成效的研究.但人们对台风过程中海洋的剧烈变化及其对台风的反馈仍然缺乏足够的认识,这也成为限制台风研究和预报水平的一个瓶颈问题.因此,海洋与台风在各种时空尺度上的相互作用机理及其对台风预报和短期气候趋势预测的贡献是当前国际海洋与大气科学研究的重大前沿课题.本文基于国家重点基础研究发展计划,总结了海洋与台风相互作用的最新研究成果,重点梳理了海洋中尺度过程对台风的影响与反馈、海洋与台风的低频相互作用及其对短期气候变化趋势的影响、台风过程中的海洋多源资料同化及利用海气耦合模式进行台风预报等若干方面的研究进展.最后,提出了今后在海洋与台风相互作用研究中需要关注和重点解决的若干关键科学问题.

上层海洋对台风的响应和调制机理

简要介绍2013年初启动的国家重点基础研究发展计划项目"上层海洋对台风的响应和调制机理研究"。首先围绕国家需求说明项目的重要性和必要性,然后从物理机制、同化方法和预报技术出发说明海洋与台风的相互作用是海洋与大气科学研究的前沿命题,接着从海洋对台风的局地响应和反馈、海洋与台风的大尺度相互作用、针对台风的海洋多源数据同化和预报模式的发展等方面阐述相关国内外研究进展,最后给出项目的关键科学问题和主要研究内容。

基于扩散滤波的多尺度三维变分研究

将扩散方程引入三维变分分析,揭示了传统3D-VAR不能有效提取多尺度观测信息的根本原因,即观测导致的目标函数梯度在空间的不连续分布。将扩散滤波融入基于梯度的最优化算法,发展了基于扩散滤波的多尺度3D-VAR。海表面温度数据同化试验结果表明,新方法可从长波至短波有效地提取多尺度的观测信息。

孟加拉湾与赤道东印度洋水交换的季节变化特征

文章利用海洋再分析产品及卫星遥感资料等分析了赤道东印度洋与孟加拉湾经向盐交换的季节变化特征, 估算了孟加拉湾湾口6°N 断面的年均淡水输运量.盐通量计算结果表明孟加拉湾与赤道东印度洋的盐交换过程主要由海流控制, 湾口东西两侧过程基本相反.西南季风期（东北季风期）西侧为向北（南）的盐通量, 东侧为向南（北）的盐通量.湾口经向淡水输运量的分析表明, 断面上层在4~10 月湾内向湾外输运淡水; 在11 月-次年3 月则相反.年均经向淡水输运量的分析表明, 在整个深度层次上由孟加拉湾向赤道东印度洋输运淡水, 断面年均淡水输运量为1.0×10^5m3·s^-1.