检索结果-内蒙古大学图书馆

基于数值模拟的2024年10月渤海和黄海沿岸海水倒灌事件成因分析

海洋预报 2025年第1期42卷 1-10页

作者：傅赐福于福江董剑希高义李明杰国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心... 详细信息

2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心再分析风场开展风暴潮数值模拟,渤海和黄海海域浮标位置处再分析风速的均方根误差为2.1 m/s,数值模拟的沿岸潮位站在第一阶段和第二阶段的最大增水平均相对误差分别为13.7%和8.2%,证明数值模拟可以准确还原风暴潮运动和传播,即边缘波自朝鲜半岛西部沿岸向我国黄海北部沿岸、渤海沿岸和黄海南部沿岸逆时针传播。采用数值模拟结果分析黄海南部断面和渤海海峡断面流量发现,两个断面第二阶段的海水流入量比第一阶段的流出量分别高出66%和75%,这也是第二阶段由边缘波引起的增水大、范围广且时间长的原因。此外,边缘波和风对第二阶段风暴潮的贡献占比分别为94%和6%,边缘波起绝对主导作用。

关键词：渤海和黄海沿岸强冷空气风暴潮海水倒灌边缘波数值模拟半封闭陆架海

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基于AIS数据的北印度洋渔船时空活动特征分析

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海洋预报 2025年第1期42卷 48-55页

作者：刘明慧蔡文博吴彬锋国家海洋环境预报中心北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

针对海量的分钟级数据,在区域划分上参考中国近海渔区网格划分方法,添加时间要素,在北印度洋区域(48.0°~116.5°E,28.5°N~26.5°S)以统一的时空要素建立网格并作为基础统计单元。以此为基础,统计渔船分布面积和作业时... 详细信息

针对海量的分钟级数据,在区域划分上参考中国近海渔区网格划分方法,添加时间要素,在北印度洋区域(48.0°~116.5°E,28.5°N~26.5°S)以统一的时空要素建立网格并作为基础统计单元。以此为基础,统计渔船分布面积和作业时间,并通过几何化处理绘制了时空分布热力图进行分析。结果表明:渔船的分布面积、活动密集程度与时间变量间存在相关性;存在一种划分方式,使得频次分布呈规律性且具备一定的结构特征,该结构特征较稳定,不随时间推移而变化。此外,推测了4个大洋渔场和4条航道的大致地理位置。

关键词：海量数据统一时空作业时间渔场推测航道推测

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基于LSTM的北极海冰范围多步预测策略研究

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海洋预报 2025年第1期42卷 11-22页

作者：王漫漫邹斌石立坚曾韬张颖路敦旺国家海洋环境预报中心北京100081 国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

已有研究对北极海冰范围开展单步预测,而多步预测及其策略研究有待进一步探索。使用1979-2022年的北极月平均海冰范围数据,采用长短期记忆网络(LSTM)深度学习方法,结合递归(Recursive)、直接(Direct)、多输入多输出(MIMO)和Seq2Seq策略... 详细信息

已有研究对北极海冰范围开展单步预测,而多步预测及其策略研究有待进一步探索。使用1979-2022年的北极月平均海冰范围数据,采用长短期记忆网络(LSTM)深度学习方法,结合递归(Recursive)、直接(Direct)、多输入多输出(MIMO)和Seq2Seq策略实现对未来12个月北极海冰范围的多步预测。结果表明:24个月为模型的最佳输入长度;与另外3种基本的多步预测策略相比,Seq2Seq策略对12个月北极海冰范围预测的准确性更好,均方根误差为3.30×10^(5)km^(2)。

关键词：北极海冰范围长短期记忆网络多步预测策略 Seq2Seq策略

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中国海洋水色卫星的海上漂浮浒苔遥感特性分析

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航天返回与遥感 2025年第2期46卷 13-26页

作者：叶小敏林志佳腾和丽郭茂华王晓梅卫星海洋环境监测预警全国重点实验室国家卫星海洋应用中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 国家海洋环境预报中心北京100081

近年来,浒苔绿潮已成为黄海海域的一种海洋生态灾害。卫星遥感作为一种技术手段,为该海洋生态灾害的防控提供了有效的基础监测信息。中国海洋水色卫星(HY-1C、HY-1D和新一代海洋水色观测卫星)可为海上大型漂浮浒苔监测提供多种分辨率的... 详细信息

近年来,浒苔绿潮已成为黄海海域的一种海洋生态灾害。卫星遥感作为一种技术手段,为该海洋生态灾害的防控提供了有效的基础监测信息。中国海洋水色卫星(HY-1C、HY-1D和新一代海洋水色观测卫星)可为海上大型漂浮浒苔监测提供多种分辨率的同步观测数据源。文章使用准真彩色合成影像分析法和归一化差分植被指数(NDVI)分别从图像、光谱、时空覆盖和信息提取结果差异等方面对海上漂浮浒苔多分辨率遥感数据的监测特性进行分析。分析结果表明:空间分辨率是影响海上漂浮藻体遥感监测结果的主要因素,空间分辨率优于500 m的中国海洋水色卫星遥感影像可较好地用于暴发期的海上漂浮浒苔监测;当前中国海洋水色卫星可实现黄海浒苔的每天一次中等分辨率覆盖监测;NDVI随海面浒苔覆盖率增大而增大;不同分辨率遥感影像直接观测到的浒苔分布具有较大差异,分辨率和监测得到的分布面积呈现负相关的关系。该研究为中国海洋水色卫星数据的生态监测应用及后续卫星指标论证提供了重要参考依据。

关键词：中国海洋水色卫星浒苔海岸带成像仪水色水温扫描仪中分辨率可编程成像光谱仪遥感监测

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中国近海海域多模式海面风速预报评估

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海洋预报 2025年第1期42卷 81-88页

作者：张弛王久珂魏立新郭安博宇黄焕卿刘晓燕陈剑桥国家海洋环境预报中心北京100081 中山大学人工智能学院广东珠海5190822 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海5190822

由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预... 详细信息

由于海上观测资料的匮乏,中国近海海域风场预报研究相对不足。研究评估了南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)自主改进的天气研究和预报模式(WRF)在2023年1-7月对中国近海海域海面风速的预报性能。选取欧洲中期天气预报中心的集成预报系统模式(IFS)和美国国家环境预报中心的全球预报系统模式(GFS)作为对比,预报时效包括24 h、48 h、72 h、96 h和120 h,采用中国近海浮标观测实况数据作为对比基准。研究结果表明:WRF模式的预报精度在多个预报时效下均优于GFS,在部分预报时效内优于IFS模式;对于高风速区间,WRF模式在24 h和48 h的预报表现尤为突出。

关键词：数值模式海面风风速预报浮标评估

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江门海域增水特征分析

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海洋预报 2025年第2期 18-29页

作者：秦钰邢会斌张娟自然资源部南海预报减灾中心自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室

基于2020—2021年江门市下川岛、上川岛等5个海洋观测站点的海洋和气象观测数据，对江门海域增水的季节特征进行分析，并进一步探究江门海域异常增水在台风期和非台风期的驱动来源。结果表明：江门海域各站点增水变化一致，且有显著的... 详细信息

基于2020—2021年江门市下川岛、上川岛等5个海洋观测站点的海洋和气象观测数据，对江门海域增水的季节特征进行分析，并进一步探究江门海域异常增水在台风期和非台风期的驱动来源。结果表明：江门海域各站点增水变化一致，且有显著的季节差异，即冬春季增水振幅变化大而夏秋季（非台风影响期间）相对稳定。增水变化特征主要与纬向风有关，东风增强（减弱）时水位升高（降低），西风期间则呈现出相反的特征。经向风和气压在某些典型过程中对增水也有一定的贡献。台风和副热带高压是引起江门海域纬向风和气压变化的驱动因子，非台风期主要受副热带高压南支气流控制，台风期主要受两者引起的纬向风和气压变化的共同影响。

关键词：江门增水纬向风副热带高压

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海洋与大气领域大模型研究进展

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海洋预报 2025年第2期 109-122页

作者：张子良于华明任姝彤张辰宇中国海洋大学海洋与大气学院中国海洋大学三亚海洋研究院国家海洋环境预报中心国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室青岛埃克曼科技有限公司

详细探讨了近年来全球尺度上主要的海洋和大气深度学习预报模型，尤其是基于Transformer架构的自回归模型。按照模型的提出时间，重点介绍了FourCastNet、Pangu-Weather、ClimaX、GraphCast、FengWu、FuXi和AI-GOMS模型的基本架构、训... 详细信息

详细探讨了近年来全球尺度上主要的海洋和大气深度学习预报模型，尤其是基于Transformer架构的自回归模型。按照模型的提出时间，重点介绍了FourCastNet、Pangu-Weather、ClimaX、GraphCast、FengWu、FuXi和AI-GOMS模型的基本架构、训练数据以及预报性能。通过比较这些模型，揭示其发展的主要趋势，即从简单的Transformer结构到引入AFNO、Swin Transformer、GNN等不同架构，模型在结构上不断创新；同时，模型在输入变量选择、训练策略和计算效率方面也不断优化，提升了预报的准确性和实用性。展望未来，随着图形处理器（GPU）技术的进步和跨学科合作的加强，预计模型将在提高预报技巧、延长预报时效和揭示新物理机制等方面取得进一步突破，同时模型也将进一步提高计算效率和降低资源需求。

关键词：深度学习数值预报 Transformer 大模型

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中国近海2023年灾害性海浪分析及2024年预测

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海洋预报 2025年第2期 39-45页

作者：吕睿徐瑞王娟娟侯放李本霞孟凡昌朱亚波魏世哲蒋学站中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司国家能源海上风电工程与运行技术研发中心国家海洋环境预报中心国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室河海大学海洋学院华能广东汕头海上风电有限责任公司

对2023年中国近海灾害性海浪（有效波高≥4 m）过程及灾情进行总结和分析，并对2023年的预测结果进行检验。根据往年的资料统计结果以及2024年热带气旋和副热带高压的预测分析，结合历史气候态相似年的分析，预测得到2024年中国近海的... 详细信息

对2023年中国近海灾害性海浪（有效波高≥4 m）过程及灾情进行总结和分析，并对2023年的预测结果进行检验。根据往年的资料统计结果以及2024年热带气旋和副热带高压的预测分析，结合历史气候态相似年的分析，预测得到2024年中国近海的灾害性海浪过程。预测结果认为：2024年中国近海将发生灾害性海浪过程33～37次，较2023年增多，但较常年平均次数略偏少；灾害性台风浪过程为11～13次，主要影响我国东海、台湾海峡和南海区域；灾害性气旋浪和冷空气浪过程22～24次，与常年平均次数持平。

关键词：海浪灾害灾害性海浪海浪灾情检验海浪预测

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风漂因子在溢油模拟中的影响分析

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海洋预报 2025年第2期 99-108页

作者：吴悠纪棋严杨逸秋左军成田逸伦张雨婷周婵娟浙江海洋大学海洋科学与技术学院国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室上海海洋大学海洋科学与生态环境学院武汉大学生命科学学院

对中国近海“桑吉”轮溢油和地中海黎巴嫩溢油案例进行深入分析，比较了GNOME(General NOAA Operational Modeling Environment)和NOOFM(NMEFC Operational Oilspill Forecasting Model)两种溢油模型在处理风漂因子方面的差异以及风漂因子对溢油扩散产生的影响。研究结果表明：风漂因子对溢油轨迹的模拟有显著影响，尤其是在风速和风向变化的情况下。在“桑吉”轮溢油案例中，NOOFM模型展现出对中国近海环境下风漂因子的高效处理能力，模拟结果与实际观测接近。在黎巴嫩溢油案例中，NOOFM模型在风的影响下表现出良好的近岸模拟效果，而GNOME模型的溢油形态模拟则更符合卫星观测。研究结果进一步强调了风漂因子在溢油模拟中的重要性，尤其在不同海域环境下需要提高溢油模型对风漂因子反应的准确性和适应性。

关键词：风漂因子溢油模型 GNOME模型 NOOFM模型

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净零排放对中国大气二氧化碳浓度的影响——基于GEOS-Chem模型的理想模拟

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中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 892-907页

作者：谭景烨王军毛慧琴王恒茂刘志强王美蓉阎然王训梅江飞南京大学地球关键物质循环前沿科学中心国际地球系统科学研究所南京210023 南京大学地理与海洋科学学院江苏省地理信息科学与技术重点实验室自然资源部陆地卫星遥感应用重点实验室南京210023 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 重庆市气象科学研究所中国气象局气候资源经济转化重点开放实验室重庆401147 南京信息工程大学气候系统预测与变化应对全国重点实验室气象灾害教育部重点实验室气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 西藏自治区气象局墨脱大气水分循环西藏自治区野外科学观测研究站日喀则和墨脱国家气象观测台拉萨850000

大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的升高已引起全球气候变化,例如全球变暖及更频繁的极端气候事件.为控制CO_(2)浓度的持续上升,各国相继提出“碳中和”目标.为了研究中国“碳中和”目标对大气中CO_(2)浓度的影响,本文利用三维化学传输模型GE... 详细信息

大气中二氧化碳(CO_(2))浓度的升高已引起全球气候变化,例如全球变暖及更频繁的极端气候事件.为控制CO_(2)浓度的持续上升,各国相继提出“碳中和”目标.为了研究中国“碳中和”目标对大气中CO_(2)浓度的影响,本文利用三维化学传输模型GEOS-Chem进行了2015~2019年的一系列理想模拟.与碳观测卫星(OCO-2)的CO_(2)柱浓度(XCO_(2))及ObsPack地面CO测量数据对比发现,GEOS-Chem模型能有效再现CO_(2)的时空变化,模型在中国区域内对OCO-2 XCO_(2)的均方根误差(RMSE)为1.51ppm(R^(2)=0.89),对WLG站地面CO_(2)浓度的RMSE为2.65ppm(R^(2)=0.75)此外,与中国XCO_(2)在正常排放情况下2.83ppm a^(-1)的上升趋势相比,中国的净零CO_(2)排放使XCO_(2)的上升趋势减缓至1.81ppm a^(-1),下降幅度约为35.89%.同时,XCO_(2)的季节循环振幅(SCA)从(7.39±0.81)ppm降至(6.75±0.70)ppm,相对下降9.91%.从空间分布上,净零CO_(2)排放在华北和华南地区引起了XCO_(2)趋势的显著下降,而对SCA的影响则主要在华北和东北地区.此外,理想试验显示,化石燃料CO_(2)零排放使XCO_(2)的线性趋势降低了40.81%,而缺少陆地CO_(2)汇则使SCA显著减少16.61%.地面CO_(2)浓度的趋势和SCA对净零CO_(2)排放的响应与XCO_(2)相似,但表现出更高的敏感性.总体而言,本研究强调了中国“碳中和”目标在缓解全球变暖中的潜力,并指出全球各国需加强合作,共同应对气候变化.

关键词： XCO_(2) GEOS-Chem 碳中和净零排放地表CO_(2)浓度

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