远洋航线海洋天气预报的实施及评述

<正> 回顾气象学的发展历史,可以看到,气象学本身的发展与航海有密切联系。早在19世纪50年代,美国成立了世界上第一个气象局,局长Frityoy是一个很有经验的船长,他深知海洋气象对航海的重要意义。当时他利用最简单的天气图标出气旋位置并用以指导航行避开大风区,深受水手们欢迎。此后,一些发展较早的资本主义国家相继建立起为航海和渔业服务的气象部门。一百多年来,人们从实践中,更加看清了,成功的海洋天气预报所能产生的巨大经济效益和安全。因此,虽然近代科学技术使远洋船舶抗风抗浪性能大大改进,但海洋天气预报仍受到人们的高度重视。 本文以实例介绍远洋海洋天气预报的实施并对其效益作一评述。 一、远洋海域海洋气象观测资料状况

北京气候中心气候系统模式研发进展——在气候变化研究中的应用

较全面地介绍了北京气候中心气候系统模式(BCC_CSM)研发所取得的一些进展及其在气候变化研究中的应用,重点介绍了全球近280 km较低分辨率的全球海-陆-气-冰-生物多圈层耦合的气候系统模式BCC_CSM1.1和110 km中等大气分辨率的BCC_CSM1.1(m),以及大气、陆面、海洋、海冰各分量模式的发展。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)气候系统模式均包含了全球碳循环和动态植被过程。当给定全球人类活动导致的碳源排放后,就可以模拟和预估人类活动对气候变化的影响。BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)已应用于IPCC AR5模式比较,为中外开展气候变化机理分析和未来气候变化预估提供了大量的试验数据。还介绍了BCC_CSM1.1和BCC_CSM1.1(m)参与国际耦合模式比较计划(CMIP5)的大量试验分析评估结果,BCC_CSM能够较好地模拟20世纪气温和降水等气候平均态和季节变化特征,以及近1000年的历史气候变化,所预估的未来100年气候变化与国际上其他模式的CMIP5试验预估结果相当。初步的分析表明,分辨率相对高的BCC_CSM1.1(m)在区域气候平均态的模拟上优于分辨率较低的BCC_CSM1.1。

FY-2C云迹风资料同化应用对台风预报的影响试验研究

针对0505号台风"海棠",采用WRF区域中尺度模式进行控制试验和两个同化试验,利用WRF-3DVAR同化系统同化FY-2C红外和水汽两个通道云迹风反演产品,同化分云迹风经质量控制和未经质量控制两组同化试验。通过三组试验分析云迹风资料对降水和风场等的预报结果的影响,并进行24小时降水量分级Ts评分检验以及风场点对点检验。结果表明:同化经质量控制云迹风资料可以提高降水落区和强度预报的准确度,不同等级的Ts评分较其它试验都有较明显改进;风场预报模拟也有所改善。增加两例台风,使用与"海棠"相似的处理方法进行模拟试验,并对模拟结果24小时降水分析与检验,得到与"海棠"类似结论。因此,经过合理性选择的云迹风资料的加入,有利于补充初始场中可能未包含的中尺度信息,从而提高试验中对于降水、风场等的模拟效果,提高WRF模式的模拟预报能力。

中国大陆沿海的风暴潮及其预报

本文从给出风暴潮定义入手,介绍了大陆沿岸风暴潮的危害概况和现行的风暴潮监测预报系统。详细地介绍目前在国家海洋预报台的风暴潮业务预报中所采用的方法。并在最后部分简要论述了未来将投入业务预报的“SLOSH”模式和其它新发展起来的业务预报模式。

三维斜压台风模式 Ⅱ.预报试验

一种斜压多重移动套网格台网模式在国家海洋环境预报中心已被应用于海洋环境预报。本文第一部分已描述了模式方程组和数值方法。本文继续概述模式网格、变分调整初始化和预报试验结果。最外粗网格域固定，内部细网格域随台风中心轨迹移动。模式中，粗细网格变量采用双向耦合。平衡方程和方程，理想台风场和变分调整方案被用于台风模式初始化。一种简单而有效的资料同化方法，即用第６ｈ台风报和弱约束变分原理调整初始场，被应用于提高预报结果。最后本文给出预报试验结果。预报误差统计显示本模式对台风路径预报具有相当能力，而且可以提供海面风和气压场较好的预报。本模式已经与海浪模式联结，得到满意的波高预报结果。

渤海海冰和海洋的动力相互作用模拟试验

利用冰 海洋动力耦合模式,对渤海海冰和海洋之间的相互作用进行了研究和模拟试验.耦合模式中的海洋模式采用普林斯顿海洋模式(POM),冰模式采用国家海洋局海洋环境预报中心(NMEFC)的渤海海冰业务化数值预报模式.通过模拟研究,分析了M2分潮对海冰质点运动轨迹、冰外缘线位置、瞬时冰速和冰厚分布的影响;同时探讨了海冰对冰下海洋的动力作用.

星载微波ERS-1和多通道SSM/I观测海洋的相关性和随机粗糙面复合模型的数值模拟

欧洲遥感卫星（ERS）和美国防卫气象卫星计划（DMSP）空对地微波遥感是当今研究全球大气地表微波散射辐射和反演地球物理与水文参数的主要数据来源．本文研究了ERS－1散射计和SSM／I多通道辐射计在中国海域观测到的后向散射和热辐射数据，论证了同一地区同一时间段内ERS主动散射计和SSM／I被动辐射计观测数据的相关性．用海域主、被动遥感数据的比较，阐述了主、被动联合多通道分析方法有利于监视和分析复杂地表和海面在时间和空间尺度上的变化．用带泡沫散射层的双尺度随机粗糙面的复合模型计算后向散射和热发射，用以数值模拟ERS和SSM／I数据．并讨论了后向散射与热辐射数值模拟结果的相关性，以及与星载微波遥感器实际观测结果的比较．

渤海风暴潮数值预报的个例研究

本文叙述利用风暴潮模式和斜压大气模式耦合进行温带风暴潮预报.应用边界层阻尼定律预报风暴潮模式所需的海面风应力. 本文进行了渤海风暴潮的个例研究.预报结果清楚地显示了温带风暴潮的特性.一些个例研究指出,风暴潮模式和计算风应力方案是令人满意的,而风暴潮预报精度非常依赖于气象预报.

风暴潮数值预报的客观检验

根据风暴潮的物理性质及其预报特点,提出了一套统计检验和动力学检验方法,并利用所提方法客观、定量地评定了风暴潮模拟及后报和试报结果。检验结果表明了预报模式的优劣,同时也表明了检验方法存在的问题,为改进预报模式和检验方法提供了必要的依据。

渤海风暴潮数值预报的试报

本文概括地总结了1989年1月至5月渤海风暴潮数值预报的试报结果,结果表明所采用的大气模式和边界层模式与风暴潮模式联接的预报系统,计算稳定性满足日常预报要求,但其预报精度还需进一步提高,并提出了进一步改进的途径。

数值预报模式中大气边界层的处理

本文叙述一些数值预报模式中大气边界层的处理。着重讨论大气边界层模式和自由大气模式的耦合、混合层的演变、表面层参数化、卷夹的参数化以及湿热力过程和辐射的作用。指出大气边界层的处理对海洋环境数值预报的重要性。

海浪预报方法综述〈一〉

一、前 言 早在1802年,英国海军蒲福将军应用20年海面状况观测资料,制成了海面风力海况表,自那以后,就有了海浪预报,这种方法就是目前仍被气象部门所应用的风推浪的预报方法。在这以后很长的一段时间里,由于波浪理论研究缓慢,海浪预报方法没有多大进展,直至1942年,由于军事上的需要,由Sverdroup和Munk提出了著名的有效波预报方法后,海浪预报才开始进入实用阶段,随后美国的Pierson、Neumann和James于1955年提出了著名的PNJ波谱预报方法。同时,国内外海洋学者还提出了许多经验统计预报方法,较有代表性的有Wilson方法和苏联海洋学家Peal提出的预报方法,我国的文圣常教授提出的谱预报方法为我国的海浪预报方法奠定了基础。

海浪预报方法综述(二)

四、海浪的数值预报方法 到目前为止,海浪的数值预报模式基于谱组成波的能量平衡方程以数值计算方法而建立的,实质上都是以下述能量平衡方程为基本方程:式中F是二维波谱,是频率f、传播方向θ、时间t和位置x的函数,Cg为波群速度,S为源函数,包括风作用项S_（in）、消衰项S_（ds）（包含波的破碎消衰、涡动粘性和逆风引起的消衰,浅水中海底和地形引起的消衰等）、波与波之间相互作用引起的非线性能量传输项S_（n1）。所谓海浪数值预报,就是将上述微分方程（或者是近似公式）进行数值积分。虽然不同的研究者采用描述组成波成长的方程有相同的形式,但由于所用的源函数不同,所以提出的数值模式就很多。经SWAMP小组对比,大致分三类:一是非耦合离散型模式（Decoupled Propa-gation）,简称DP模式;二是耦合混合型模式（Coupred Hybrid）,简称CH模式;三是耦合离散型模式（Coupled Discrete）,简称CD模式。并根据各类模式的功能,将DP模式划为第一代海浪模式,CH和CD模式为第二代海浪模式。

黄、渤海海冰预报

一、前 言 随着海上交通运输、海洋工程及海上石油开发事业的迅速发展,海冰的生消对海上作业带来了一定的危害;尤其在冰情特别严重的年份（1969年）曾发生了历史上罕见的特大冰封以来,为了保证国家财产和人民生命的安全,继而开展了海冰预报服务业务。目前我国海冰预报所使用的方法,主要以经验物理及数理统计预报方法为主,海冰数值预报方法正在进行研究。前两类预报方法,应用于海冰预报工作,已为国民经济服务取得了一定的效果。

西北太平洋灾害性海浪的监测和预报

一、灾害性海浪监测和预报的意义 灾害性海浪是指由于强烈大气扰动形成的巨浪（有效波高≥4m）,是造成海难事故的最主要原因,它给海上航船、军舰和海上石油平台以及沿岸港工和军事建筑等带来巨大威胁,中外历史上由灾害性海浪造成的严重事故不胜枚举。1780年英、美海军在安的列斯群岛附近海战时,突然遭遇大飓风的袭击,双方并未接战就被巨浪卷沉400余艘战舰,死亡4万余人。第二次世界大战期间1944年12月17日,美国海军第三舰队在菲律宾以东洋面,遭到巨大台风浪的袭击,在海面高达18.3m的怒涛中舰身横摇十分剧烈。在近两天的海难中舰队损失惨重,有790名官兵丧生,3艘驱逐舰沉没,100多架飞机被毁。1955～1982年的28年时间里全球因巨浪发生的石油平台翻沉事故有36起,平均每年1～2座,最多的一年有8座。我国类似的海难事故也有发生,70年代末80年代初有2台石油钻井平台分别沉浸于渤海和南海,丧生百余人。经济损失惨重。从1949～1982年的34年时间里就我国近海由恶劣海况翻沉的船只就有2000多艘。据日本报道,从1969～1982年的14年时间里。

日本沿岸区域海浪业务预报模式的进展

一、前 言 日本气象厅沿岸海浪模式由大网格套小网格的三个梯级组成:第一梯级采用粗网格（间距381公里）,第二梯级采用细网格（间距127公里）,最后采取加细网格（间距10公里）。本文简单地介绍大洋海浪模式、沿岸海浪模式、模式的运算流程以及应用实测资料对计算结果的验证情况。

论海洋大气对流边界层廓线的相似律预告

在局地相似性原理的基础上,求得了海洋大气对流边界层中风、温、湿廓线的预告方程,其理论结果与热带海洋全球大气试验计划(TOGA)于1986年11月至1987年2月进行的中美海气考察以及中澳1987,年季风考察(AMEX)资料相比基本一致。

分辨函数在台风预报中的应用

本文是把分辨函数应用于台风预报过程中,并从中举出二个实例。说明分辨函数法在台风预报是一种切实可行的方法。