2014年 第36卷 第3期
2014, 36(3): 1-8.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.001
摘要:
基于ROMS模式构建了模拟区域为（15.52°S-7.13°N，110.39°~134.15°E）水平分辨率为2’的潮波数值模式，分别模拟了印尼海域M2、S2、K1、O1四个主要分潮。模拟结果与29个卫星高度计交叠点上的调和常数进行比较，符合较好。M2分潮的振幅均方根差为3.4 cm，迟角均方根差为5.9°；S2分潮的振幅均方根差为1.7 cm，迟角均方根差为6.3°；K1分潮振幅均方根差为1.1 cm，迟角均方根差为5.8°；O1分潮振幅均方根差为1.2 cm，迟角均方根差为4.4°。M2、S2、K1、O1分潮向量均方根差分别为3.8 cm、2.4 cm、1.9 cm和1.3 cm，模拟结果的相对偏差在10%左右。根据计算结果分析了印尼海域的潮汐特征及潮能传播规律，结果显示：爪哇海以外的印尼海域主要为不规则半日潮区；全日潮潮能主要由太平洋传入印尼海域，而半日潮潮能则是从印度洋传入印尼海域。
基于ROMS模式构建了模拟区域为（15.52°S-7.13°N，110.39°~134.15°E）水平分辨率为2’的潮波数值模式，分别模拟了印尼海域M2、S2、K1、O1四个主要分潮。模拟结果与29个卫星高度计交叠点上的调和常数进行比较，符合较好。M2分潮的振幅均方根差为3.4 cm，迟角均方根差为5.9°；S2分潮的振幅均方根差为1.7 cm，迟角均方根差为6.3°；K1分潮振幅均方根差为1.1 cm，迟角均方根差为5.8°；O1分潮振幅均方根差为1.2 cm，迟角均方根差为4.4°。M2、S2、K1、O1分潮向量均方根差分别为3.8 cm、2.4 cm、1.9 cm和1.3 cm，模拟结果的相对偏差在10%左右。根据计算结果分析了印尼海域的潮汐特征及潮能传播规律，结果显示：爪哇海以外的印尼海域主要为不规则半日潮区；全日潮潮能主要由太平洋传入印尼海域，而半日潮潮能则是从印度洋传入印尼海域。
2014, 36(3): 9-18.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.002
摘要:
长江冲淡水对黄海、东海水文环境有重要影响，它主要以羽状形态向外海扩展，在某些年份的特殊时间段也存在孤立的低盐水团现象。在低盐水团的动力机制研究中，风、径流量、台湾暖流、天文潮和斜压不稳定的作用已得到讨论。天文潮对冲淡水及低盐水团的影响主要包括潮致余流和潮混合，潮致余流作用仍缺乏讨论。本文对1983年8月低盐水团的动力机制进行数值模拟分析，重点讨论了潮致余流和潮混合的影响。结果表明：潮致Lagrange余流促使一部分冲淡水从口门向北输运，在32°N附近呈舌状转向东，有利于在口外东北海域形 成低盐水团；小潮转大潮的垂向混合作用加强，浅水区表层盐度升高的速度快于较深水区，也有利于在口外东北海域形成低盐水团。
长江冲淡水对黄海、东海水文环境有重要影响，它主要以羽状形态向外海扩展，在某些年份的特殊时间段也存在孤立的低盐水团现象。在低盐水团的动力机制研究中，风、径流量、台湾暖流、天文潮和斜压不稳定的作用已得到讨论。天文潮对冲淡水及低盐水团的影响主要包括潮致余流和潮混合，潮致余流作用仍缺乏讨论。本文对1983年8月低盐水团的动力机制进行数值模拟分析，重点讨论了潮致余流和潮混合的影响。结果表明：潮致Lagrange余流促使一部分冲淡水从口门向北输运，在32°N附近呈舌状转向东，有利于在口外东北海域形 成低盐水团；小潮转大潮的垂向混合作用加强，浅水区表层盐度升高的速度快于较深水区，也有利于在口外东北海域形成低盐水团。
2014, 36(3): 19-29.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.003
摘要:
为了揭示浙南海流特征及其季节和垂向变化规律，于2006—2007年在浙南岸外一固定点（平均水深约32 m）利用ADP潜标进行了春、夏、秋、冬季4次多个潮周期分层海流流速流向观测。结果表明：（1）测点最大流速为148.9 cm/s，相应流向为75°，出现在春季表层大潮落潮阶段；垂向平均最大流速为106.2 cm/s，平均流向为81°，出现在夏季大潮落潮落急阶段。（2）剖面各层流速垂向差异明显，表层流速（28 m层以上）受海况影响明显，秋季平均流速最大（65.4 cm/s），冬季最小（42.8 cm/s），20~28 m层冬季最强，春季最弱，20 m层以下夏季最强，秋季最弱（仅小潮）；垂线平均流速夏季最强（46.5 cm/s），春季最小（33.7 cm/s）。（3）夏季海流基本上为（偏）北向流；秋、冬则基本上为（偏）南向流；春季具往复流特点，但以北向流为主。（4）垂向上夏季和春季流向较一致，冬季和秋季流向分异明显（20 m和10 m层）。（5）垂线平均余流为12.8~29.8 cm/s，夏季最强春季最弱；夏季和春季各层余流均为东北向，冬季为西南向，而秋季11 m层（包括11 m层）以下为E-NEE向，11 m层以上为西南向。结论：测点海流受到潮汐、季风和台湾暖流的共同制约。季风的影响夏、冬两季大于春、秋两季；季风的影响自表层向底层减弱（主要限于表层以下10 m）。
为了揭示浙南海流特征及其季节和垂向变化规律，于2006—2007年在浙南岸外一固定点（平均水深约32 m）利用ADP潜标进行了春、夏、秋、冬季4次多个潮周期分层海流流速流向观测。结果表明：（1）测点最大流速为148.9 cm/s，相应流向为75°，出现在春季表层大潮落潮阶段；垂向平均最大流速为106.2 cm/s，平均流向为81°，出现在夏季大潮落潮落急阶段。（2）剖面各层流速垂向差异明显，表层流速（28 m层以上）受海况影响明显，秋季平均流速最大（65.4 cm/s），冬季最小（42.8 cm/s），20~28 m层冬季最强，春季最弱，20 m层以下夏季最强，秋季最弱（仅小潮）；垂线平均流速夏季最强（46.5 cm/s），春季最小（33.7 cm/s）。（3）夏季海流基本上为（偏）北向流；秋、冬则基本上为（偏）南向流；春季具往复流特点，但以北向流为主。（4）垂向上夏季和春季流向较一致，冬季和秋季流向分异明显（20 m和10 m层）。（5）垂线平均余流为12.8~29.8 cm/s，夏季最强春季最弱；夏季和春季各层余流均为东北向，冬季为西南向，而秋季11 m层（包括11 m层）以下为E-NEE向，11 m层以上为西南向。结论：测点海流受到潮汐、季风和台湾暖流的共同制约。季风的影响夏、冬两季大于春、秋两季；季风的影响自表层向底层减弱（主要限于表层以下10 m）。
2014, 36(3): 30-38.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.004
摘要:
利用环渤海9个沿岸站近10 a潮位资料分析渤海海域的风暴减水特征，结果表明：渤海年均出现50 cm和100 cm风暴减水分别超过30 d和6 d，每年的9月至翌年4月份风暴减水最为频繁；建立了一套精细化天文潮-风暴潮耦合模型用于渤海深水航路的潮位预报，各站天文潮模拟验证的平均均方根误差为18.5 cm，由此计算得到航路代表点的潮汐特征值并作潮汐预报；后报模拟了近10 a重大风暴减水过程，模拟与实测吻合较好，说明该耦合模型可为该航路的潮位预报提供有益参考。
利用环渤海9个沿岸站近10 a潮位资料分析渤海海域的风暴减水特征，结果表明：渤海年均出现50 cm和100 cm风暴减水分别超过30 d和6 d，每年的9月至翌年4月份风暴减水最为频繁；建立了一套精细化天文潮-风暴潮耦合模型用于渤海深水航路的潮位预报，各站天文潮模拟验证的平均均方根误差为18.5 cm，由此计算得到航路代表点的潮汐特征值并作潮汐预报；后报模拟了近10 a重大风暴减水过程，模拟与实测吻合较好，说明该耦合模型可为该航路的潮位预报提供有益参考。
2014, 36(3): 39-47.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.005
摘要:
运用哈德莱中心第一套海冰覆盖率（HadISST1）、欧洲中心（ERA_Interim）的温度以及NCEP第一套地表感热通量、潜热通量等资料，研究了1979—2011年33 a来北极海冰消融的季节特点和空间特征，并从反照率——温度正反馈与地表感热通量、潜热通量等方面分析了海冰减少对北极增温影响的季节差异。结果表明，北极海冰在秋季和夏季的减少范围明显大于冬季和春季，而北极地表升温却在秋季和冬季最显著，夏季最为微弱，且夏季的增温趋势廓线也与秋冬季显著不同。这主要是因为夏季是融冰季，海冰融化将吸收潜热。且此时北极低空大气温度高于海表温度，海水相当于大气的冷源。随着海冰的消融，更多的热量由大气传入海洋用于融冰和加热上层海水，这使得夏季的低空大气不能显著升温。而在秋冬季，海冰凝结释放潜热，且此时低空大气温度远低于海水温度，海冰的减少使得海水将更多热量释放到大气中导致低空大气显著增暖。海水对大气的这种延迟放热机制是北极低空在夏季增温不显著而在秋冬季增温显著的主要原因。此外，秋冬季的海冰减少与北极近地面升温具有非常一致的空间分布，北冰洋东南边缘和巴伦支海北部分别是秋季和冬季海气相互作用的关键区域。
运用哈德莱中心第一套海冰覆盖率（HadISST1）、欧洲中心（ERA_Interim）的温度以及NCEP第一套地表感热通量、潜热通量等资料，研究了1979—2011年33 a来北极海冰消融的季节特点和空间特征，并从反照率——温度正反馈与地表感热通量、潜热通量等方面分析了海冰减少对北极增温影响的季节差异。结果表明，北极海冰在秋季和夏季的减少范围明显大于冬季和春季，而北极地表升温却在秋季和冬季最显著，夏季最为微弱，且夏季的增温趋势廓线也与秋冬季显著不同。这主要是因为夏季是融冰季，海冰融化将吸收潜热。且此时北极低空大气温度高于海表温度，海水相当于大气的冷源。随着海冰的消融，更多的热量由大气传入海洋用于融冰和加热上层海水，这使得夏季的低空大气不能显著升温。而在秋冬季，海冰凝结释放潜热，且此时低空大气温度远低于海水温度，海冰的减少使得海水将更多热量释放到大气中导致低空大气显著增暖。海水对大气的这种延迟放热机制是北极低空在夏季增温不显著而在秋冬季增温显著的主要原因。此外，秋冬季的海冰减少与北极近地面升温具有非常一致的空间分布，北冰洋东南边缘和巴伦支海北部分别是秋季和冬季海气相互作用的关键区域。
2014, 36(3): 48-60.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.006
摘要:
基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室（LASG/IAP）发展的气候系统模式FGOALS_gl对20世纪太平洋海温变化的模拟，讨论了自然因子和人为因子对20世纪太平洋海温变化的相对贡献。观测资料表明，20世纪太平洋平均的SST变化主要分为3个时段：20世纪上半叶的增暖，40—70年代的微弱变冷，70年代之后的迅速增暖。20世纪太平洋SST变化的主导模态是全海盆尺度的振荡上升模态，其次为PDO振荡型，在70年代末PDO存在明显的年代际转型。通过全强迫试验、自然强迫试验、控制试验对上述现象进行归因分析，结果表明，人为因子和内部变率都对第一次增暖有贡献，而人类活动（主要是温室气体的增加）是70年代之后太平洋SST迅速增暖的主要原因。分区域来看，在两个增暖时段中，影响黑潮延伸体区SST变化的主要是自然因子和内部变率，影响其它海域SST变化的则主要是人为因子。全强迫试验可以较好的模拟出前两个模态的空间分布及时间序列。在没有人为因子的影响下，PDO成为太平洋海温变化的主导模态，其年代际转变发生在60年代中期，意味着人为因子是全海盆振荡增暖的主导原因，并且它使得年代际转型滞后了10 a。因此，自然因子是导致SST年代际转型中的主导因子，人为因子有Z“调谐”作用。
基于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学国家重点实验室（LASG/IAP）发展的气候系统模式FGOALS_gl对20世纪太平洋海温变化的模拟，讨论了自然因子和人为因子对20世纪太平洋海温变化的相对贡献。观测资料表明，20世纪太平洋平均的SST变化主要分为3个时段：20世纪上半叶的增暖，40—70年代的微弱变冷，70年代之后的迅速增暖。20世纪太平洋SST变化的主导模态是全海盆尺度的振荡上升模态，其次为PDO振荡型，在70年代末PDO存在明显的年代际转型。通过全强迫试验、自然强迫试验、控制试验对上述现象进行归因分析，结果表明，人为因子和内部变率都对第一次增暖有贡献，而人类活动（主要是温室气体的增加）是70年代之后太平洋SST迅速增暖的主要原因。分区域来看，在两个增暖时段中，影响黑潮延伸体区SST变化的主要是自然因子和内部变率，影响其它海域SST变化的则主要是人为因子。全强迫试验可以较好的模拟出前两个模态的空间分布及时间序列。在没有人为因子的影响下，PDO成为太平洋海温变化的主导模态，其年代际转变发生在60年代中期，意味着人为因子是全海盆振荡增暖的主导原因，并且它使得年代际转型滞后了10 a。因此，自然因子是导致SST年代际转型中的主导因子，人为因子有Z“调谐”作用。
2014, 36(3): 61-72.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.007
摘要:
评估了23个IPCC-AR4模式在低纬地区1948—1999年7—9月大尺度环流场的模拟性能，重点关注西北太平洋区域的西太副高、季风槽以及台风活动海域的垂直风切变。结果显示，绝大多数模式的7—9月低纬地区500 hPa平均高度场、850 hPa风场空间分布与NCEP都具有很高的相似性，但大多模式500 hPa高度场存在系统性偏低，而850 hPa风场偏强。所有模式模拟的西北太平洋副高脊线与NCEP都有一致的西南-东北走向，但有些模式的脊线位置偏离NCEP的较远。有4个模式没有模拟出类似于NCEP的季风槽线。综合模式对夏季热带环流场、西北太平洋副热带高压、季风槽以及西北太平洋热带气旋活动关键区域垂直风切变气候特征的模拟性能，按性能优劣，排在前10的模式依次是mpi_echam5、cccma_t63、gfdl_cm2_1、cnrm_cm3、cccma_t47、ukmo_hadgem1、ingv_echam4、ncar_ccsm3_0、csiro_mk3_5、mri_cgcm2_3_2a；排在后6位的模式是inmcm3_0、iap_fgoals1_0_g、ipsl_cm4、miroc3_2_medres、giss_eh、giss_er。
评估了23个IPCC-AR4模式在低纬地区1948—1999年7—9月大尺度环流场的模拟性能，重点关注西北太平洋区域的西太副高、季风槽以及台风活动海域的垂直风切变。结果显示，绝大多数模式的7—9月低纬地区500 hPa平均高度场、850 hPa风场空间分布与NCEP都具有很高的相似性，但大多模式500 hPa高度场存在系统性偏低，而850 hPa风场偏强。所有模式模拟的西北太平洋副高脊线与NCEP都有一致的西南-东北走向，但有些模式的脊线位置偏离NCEP的较远。有4个模式没有模拟出类似于NCEP的季风槽线。综合模式对夏季热带环流场、西北太平洋副热带高压、季风槽以及西北太平洋热带气旋活动关键区域垂直风切变气候特征的模拟性能，按性能优劣，排在前10的模式依次是mpi_echam5、cccma_t63、gfdl_cm2_1、cnrm_cm3、cccma_t47、ukmo_hadgem1、ingv_echam4、ncar_ccsm3_0、csiro_mk3_5、mri_cgcm2_3_2a；排在后6位的模式是inmcm3_0、iap_fgoals1_0_g、ipsl_cm4、miroc3_2_medres、giss_eh、giss_er。
2014, 36(3): 73-82.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.008
摘要:
采用POMgcs（Princeton Ocean Model with generalized coordinate system）和MITgcm（MIT General Circulation Model）两个海洋数值模式，研究了M-Y2.0、基于固壁近似假定的M-Y2.5、基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP 4种垂向混合参数化方案对模拟黄海夏季上层温度结构的影响。结果表明，M-Y2.0和基于固壁近似假定的M-Y2.5方案低估了黄海上层的湍动能，模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测相比均偏浅，不能够很好地重构黄海夏季温度的垂直结构。而基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP方案均可以增加海洋上层湍动能的输入量，模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测较为一致。故推测黄海夏季的上层结构是受波浪混合和流场剪切等物理机制共同调节的，若通过合理的垂向混合参数化方案将这些物理机制的作用加以体现，将会较真实地模拟和重构出黄海夏季海温上层结构。
采用POMgcs（Princeton Ocean Model with generalized coordinate system）和MITgcm（MIT General Circulation Model）两个海洋数值模式，研究了M-Y2.0、基于固壁近似假定的M-Y2.5、基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP 4种垂向混合参数化方案对模拟黄海夏季上层温度结构的影响。结果表明，M-Y2.0和基于固壁近似假定的M-Y2.5方案低估了黄海上层的湍动能，模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测相比均偏浅，不能够很好地重构黄海夏季温度的垂直结构。而基于波浪破碎作用的M-Y2.5和KPP方案均可以增加海洋上层湍动能的输入量，模拟的黄海夏季温度上混合层的效果与实测较为一致。故推测黄海夏季的上层结构是受波浪混合和流场剪切等物理机制共同调节的，若通过合理的垂向混合参数化方案将这些物理机制的作用加以体现，将会较真实地模拟和重构出黄海夏季海温上层结构。
2014, 36(3): 83-93.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.009
摘要:
收集、整理、分析1949年以来广东省10个典型验潮站的近500站次台风风暴潮过程，开展了广东省台风风暴潮和超警戒风暴潮时空分布特征研究。结果表明：广东省台风风暴潮主要发生时间为7—9月，其中7月最多、9月次之，雷州半岛东岸无论发生次数还是强度都明显偏多、偏强，其次为阳江；风暴潮灾害则主要发生在7—10月，以7月最多；风暴潮灾害频发区依次为珠江口、雷州半岛东岸、阳江和汕头，风暴潮灾害严重区依次为汕头、阳江和雷州半岛东岸，阳江和雷州半岛东岸为风暴潮灾害频发区和严重区。选取受台风风暴潮影响频繁和严重的典型区域阳江市。利用业务化的台风风暴潮模式开展了不同等级台风影响下阳江市的最大风暴潮风险研究，中心最低气压为970 hPa的台风在最有利路径下产生的风暴潮为185 cm，约20 a一遇，940 hPa的台风产生的风暴潮为310 cm，约为500 a一遇。
收集、整理、分析1949年以来广东省10个典型验潮站的近500站次台风风暴潮过程，开展了广东省台风风暴潮和超警戒风暴潮时空分布特征研究。结果表明：广东省台风风暴潮主要发生时间为7—9月，其中7月最多、9月次之，雷州半岛东岸无论发生次数还是强度都明显偏多、偏强，其次为阳江；风暴潮灾害则主要发生在7—10月，以7月最多；风暴潮灾害频发区依次为珠江口、雷州半岛东岸、阳江和汕头，风暴潮灾害严重区依次为汕头、阳江和雷州半岛东岸，阳江和雷州半岛东岸为风暴潮灾害频发区和严重区。选取受台风风暴潮影响频繁和严重的典型区域阳江市。利用业务化的台风风暴潮模式开展了不同等级台风影响下阳江市的最大风暴潮风险研究，中心最低气压为970 hPa的台风在最有利路径下产生的风暴潮为185 cm，约20 a一遇，940 hPa的台风产生的风暴潮为310 cm，约为500 a一遇。
2014, 36(3): 94-103.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.010
摘要:
利用我国近海1986-2008年间的海温再分析资料，分析了南海海温异常的时空变化，重点揭示了南海夏季风爆发前后（4-6月）南海表层海温异常的时空演变特征，并探讨了其与南海夏季风爆发早晚的相关关系。结果显示，南海夏季风爆发前后南海表层海温异常存在一个显著时空演变模态，4月南海全域海表温度异常几呈负位相态势，其中正值信号首先出现于巴拉望岛以西海域，随后逐步向西向北扩展，5月南海大部已被海表温异常正位相控制，6月南海表层海温异常完成负-正位相转换。分析表明，南海表层海温异常时空演变的年际差异与南海夏季风爆发的早晚存在显著相关。综合已有研究认为，南海海表温异常时空演变所形成的季节内尺度的热力差异（主要包含演进趋势、速度和幅度等）可能是影响南海夏季风爆发早晚的一个重要因子，据此建立了海表温温差异常指标，其对南海夏季风爆发早晚具有较好的反映能力。此外，南海海表温异常时空演变与南海暖池的变化紧密关联。相关分析还发现，南海夏季风爆发前期南海暖池与印度洋暖池的海表温差异常存在显著正相关关系，而与西太平洋暖池为负相关关系。南海海表温异常季节内演变在印-太暖池区海表热力格局及差异形成背景下或可通过影响大尺度经向和纬向环流而引发南海夏季风爆发早晚之年际异常。
利用我国近海1986-2008年间的海温再分析资料，分析了南海海温异常的时空变化，重点揭示了南海夏季风爆发前后（4-6月）南海表层海温异常的时空演变特征，并探讨了其与南海夏季风爆发早晚的相关关系。结果显示，南海夏季风爆发前后南海表层海温异常存在一个显著时空演变模态，4月南海全域海表温度异常几呈负位相态势，其中正值信号首先出现于巴拉望岛以西海域，随后逐步向西向北扩展，5月南海大部已被海表温异常正位相控制，6月南海表层海温异常完成负-正位相转换。分析表明，南海表层海温异常时空演变的年际差异与南海夏季风爆发的早晚存在显著相关。综合已有研究认为，南海海表温异常时空演变所形成的季节内尺度的热力差异（主要包含演进趋势、速度和幅度等）可能是影响南海夏季风爆发早晚的一个重要因子，据此建立了海表温温差异常指标，其对南海夏季风爆发早晚具有较好的反映能力。此外，南海海表温异常时空演变与南海暖池的变化紧密关联。相关分析还发现，南海夏季风爆发前期南海暖池与印度洋暖池的海表温差异常存在显著正相关关系，而与西太平洋暖池为负相关关系。南海海表温异常季节内演变在印-太暖池区海表热力格局及差异形成背景下或可通过影响大尺度经向和纬向环流而引发南海夏季风爆发早晚之年际异常。
2014, 36(3): 104-112.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.011
摘要:
利用诊断分析方法分析研究了热带太平洋ENSO Modoki现象对南半球中高纬度气候和海冰的影响。分析了ENSO Modoki现象的季节变化特征，并定义了ENSO Modoki的活跃年和活跃季节。利用偏相关分析、合成分析和超前滞后相关分析等诊断分析方法，分析了1979年1月到2010年12月间ENSO Modoki影响南半球中高纬气候及海冰异常的遥相关模态及可能的遥相关动力机制。研究结果显示费雷尔环流的异常变化是两者之间遥相关的可能方式。
利用诊断分析方法分析研究了热带太平洋ENSO Modoki现象对南半球中高纬度气候和海冰的影响。分析了ENSO Modoki现象的季节变化特征，并定义了ENSO Modoki的活跃年和活跃季节。利用偏相关分析、合成分析和超前滞后相关分析等诊断分析方法，分析了1979年1月到2010年12月间ENSO Modoki影响南半球中高纬气候及海冰异常的遥相关模态及可能的遥相关动力机制。研究结果显示费雷尔环流的异常变化是两者之间遥相关的可能方式。
2014, 36(3): 113-120.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.012
摘要:
溢油应急预报对溢油事故现场处理具有重要指导意义。国内外已开展大量溢油数值预报技术研究，但由于各类误差的引入（尤其风和流数值预报误差的引入）以及模型本身的不完善等各种原因导致溢油数值预报无法满足日益提高的溢油预报精度需求。随着现场观测技术和监测水平的提高，如何充分利用实时观测数据提高业务化溢油应急预报精度，并满足应急预报迅速快捷的要求，成为目前业务化溢油应急预报的首要问题。国家海洋环境预报中心于2008年实现了渤海溢油业务化预报系统的建立和业务化应用，本文针对当前渤海溢油业务化应急预报中存在的现实问题，利用已有渤海海上5个石油平台从2010年1月至2011年2月的风场观测数据，初步开展最优插值方法（optimal interpolation assimilation method，OI）同化技术在国家海洋环境预报中心渤海溢油应急预报系统风场订正的应用研究。本文采用交错订正方法，确定了OI同化技术中相关尺度因子的选取，从而实现在这5个观测站地理分布情况下，OI同化技术应用中参数的最优化，之后在理想实验和实际案例的应用中，该同化方法明显提高渤海溢油预报精度。本文为如何进一步利用同化方法迅速快捷地实现溢油应急预报精度的提高提供了一定研究基础。
溢油应急预报对溢油事故现场处理具有重要指导意义。国内外已开展大量溢油数值预报技术研究，但由于各类误差的引入（尤其风和流数值预报误差的引入）以及模型本身的不完善等各种原因导致溢油数值预报无法满足日益提高的溢油预报精度需求。随着现场观测技术和监测水平的提高，如何充分利用实时观测数据提高业务化溢油应急预报精度，并满足应急预报迅速快捷的要求，成为目前业务化溢油应急预报的首要问题。国家海洋环境预报中心于2008年实现了渤海溢油业务化预报系统的建立和业务化应用，本文针对当前渤海溢油业务化应急预报中存在的现实问题，利用已有渤海海上5个石油平台从2010年1月至2011年2月的风场观测数据，初步开展最优插值方法（optimal interpolation assimilation method，OI）同化技术在国家海洋环境预报中心渤海溢油应急预报系统风场订正的应用研究。本文采用交错订正方法，确定了OI同化技术中相关尺度因子的选取，从而实现在这5个观测站地理分布情况下，OI同化技术应用中参数的最优化，之后在理想实验和实际案例的应用中，该同化方法明显提高渤海溢油预报精度。本文为如何进一步利用同化方法迅速快捷地实现溢油应急预报精度的提高提供了一定研究基础。
2014, 36(3): 121-126.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.013
摘要:
2011年8月16日我国成功发射了第一颗自主海洋动力环境卫星HY-2A，有效波高是其搭载的雷达高度计可获取的重要海洋动力环境参数之一。本文详细介绍了应用于HY-2A雷达高度计的有效波高信息提取业务化算法，该算法通过迭代最小二乘拟合方法提取有效波高信息。同时，基于HY-2A雷达高度计业务化运行获取的有效波高数据，分别与Jason-2卫星高度计有效波高和NDBC浮标海浪波高数据进行了比对分析。比较结果表明，HY-2A雷达高度计与Jason-2有效波高的标准偏差为-0.26 m，RMS为0.58 m；HY-2A高度计与NDBC浮标数据间的标准偏差为-0.22 m，RMS为0.37 m。结果证明了目前应用于HY-2A雷达高度计业务化运行中的有效波高信息提取算法的可行性。
2011年8月16日我国成功发射了第一颗自主海洋动力环境卫星HY-2A，有效波高是其搭载的雷达高度计可获取的重要海洋动力环境参数之一。本文详细介绍了应用于HY-2A雷达高度计的有效波高信息提取业务化算法，该算法通过迭代最小二乘拟合方法提取有效波高信息。同时，基于HY-2A雷达高度计业务化运行获取的有效波高数据，分别与Jason-2卫星高度计有效波高和NDBC浮标海浪波高数据进行了比对分析。比较结果表明，HY-2A雷达高度计与Jason-2有效波高的标准偏差为-0.26 m，RMS为0.58 m；HY-2A高度计与NDBC浮标数据间的标准偏差为-0.22 m，RMS为0.37 m。结果证明了目前应用于HY-2A雷达高度计业务化运行中的有效波高信息提取算法的可行性。
2014, 36(3): 127-133.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.014
摘要:
剪切波速测试是原位勘测常用且有效的技术之一，其测试成果可用于分析场地土层动力学特性。海洋地层测试条件恶劣，在某些情况下对剪切波速的预测分析尤为重要。为了研究海洋地层精确的剪切波速预测方法，结合江苏近海及潮间带的剪切波速原位测试成果，总结和对比分析了剪切波速预测方法，评判了剪切波速的变化特性和与土体物理力学指标的统计关系。基于广义回归神经网络（GRNN）方法，通过剪切波速与土体各参数的统计关系，建立了剪切波速与土体各物理力学指标的非线性映射关系，进行了剪切波速的预测分析，得到了较好的预测结果。
剪切波速测试是原位勘测常用且有效的技术之一，其测试成果可用于分析场地土层动力学特性。海洋地层测试条件恶劣，在某些情况下对剪切波速的预测分析尤为重要。为了研究海洋地层精确的剪切波速预测方法，结合江苏近海及潮间带的剪切波速原位测试成果，总结和对比分析了剪切波速预测方法，评判了剪切波速的变化特性和与土体物理力学指标的统计关系。基于广义回归神经网络（GRNN）方法，通过剪切波速与土体各参数的统计关系，建立了剪切波速与土体各物理力学指标的非线性映射关系，进行了剪切波速的预测分析，得到了较好的预测结果。
2014, 36(3): 134-142.
doi: 10.3969/J.ISSN.0253-4193.2014.03.015
摘要:
考虑海底沉积介质为双相介质，为了更好地模拟实际海底底质的不均匀性，将随机介质理论引入双相介质理论。首先，通过基于随机-双相介质理论的高阶有限差分数值技术模拟计算海底底质分别为泥质砂、泥、泥质砾时的地震反射波信号。然后利用小波变换分别求取不同底质的一次反射波的包络作为其特征向量，最后利用基于粒子群智能算法优化的支持向量机神经网络对这些反射波信号进行分类识别。为了进一步考察所用方法的抗噪能力，对正演得到的海底底质反射波信号分别加入10%、30%、50%的高斯白噪音之后再进行分类，支持向量机仍然取得了较好的分类预测效果。基于上述正演模拟及分类识别方法的论证，提出了一套行之有效的微机软件模拟海底沉积物分类识别的一般化流程，这将有利于开展海底沉积物反射特征的进一步研究。
考虑海底沉积介质为双相介质，为了更好地模拟实际海底底质的不均匀性，将随机介质理论引入双相介质理论。首先，通过基于随机-双相介质理论的高阶有限差分数值技术模拟计算海底底质分别为泥质砂、泥、泥质砾时的地震反射波信号。然后利用小波变换分别求取不同底质的一次反射波的包络作为其特征向量，最后利用基于粒子群智能算法优化的支持向量机神经网络对这些反射波信号进行分类识别。为了进一步考察所用方法的抗噪能力，对正演得到的海底底质反射波信号分别加入10%、30%、50%的高斯白噪音之后再进行分类，支持向量机仍然取得了较好的分类预测效果。基于上述正演模拟及分类识别方法的论证，提出了一套行之有效的微机软件模拟海底沉积物分类识别的一般化流程，这将有利于开展海底沉积物反射特征的进一步研究。
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