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江苏沿海台风风暴潮特征分析

海洋预报 2024年第2期41卷 1-12页

作者：刘仕潮李明杰吴少华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

收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风... 详细信息

收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风风暴潮次数最多的是外海转向型台风,占比高达44.3%,而正面登陆型台风最少,占比只有5.4%,但引起的增水量值最大;江苏沿海台风风暴潮在6—10月均有出现,8月出现次数最多;风暴潮强度等级为Ⅴ级(增水50~100 cm)的过程占比最多,为42.7%,而高潮位超警戒程度等级为Ⅳ级(超警戒30 cm之内或达到黄色警戒潮位值)的占比最多,为45.0%;风暴潮发生次数在近几年呈上升趋势,尤其是增水为50~100 cm的过程,高潮位超警戒或达到黄色警戒潮位值以上的过程在近20年只出现3次;在江苏沿海台风风暴潮的预报和应对中,需要重视可能正面登陆的和9—10月的外海转向型台风;8月和9月是江苏沿海出现风暴潮灾害可能性较高的月份,若这两个月的天文高潮与风暴增水叠加合适,极有可能出现达到黄色警戒潮位以上的高潮位。

关键词：风暴潮江苏沿海台风路径风暴潮强度警戒潮位变化趋势

球面质心泰森多边形网格海浪预报的向量化检验方法

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海洋预报 2024年第2期41卷 34-43页

作者：谢明炎魏立新高元勇高志一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

提出一种适于并行计算设备的向量化检验方法。采用特征半径近似判别法选取搜索域内观测点平均值作为实测值,基于广播、索引等向量化方法及海浪平稳性条件实现模式和观测资料时间和空间的匹配,并将待检区域等分为若干块分别计算以免内存... 详细信息

提出一种适于并行计算设备的向量化检验方法。采用特征半径近似判别法选取搜索域内观测点平均值作为实测值,基于广播、索引等向量化方法及海浪平稳性条件实现模式和观测资料时间和空间的匹配,并将待检区域等分为若干块分别计算以免内存溢出。本算法可在中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)上运行,也适用于其它类型的模式网格。为评估算法实际效果,以有限体积海浪模式产生的球面质心泰森多边形网格预报产品和卫星沿轨道遥感产品分别作为待检和参考数据,结果表明CPU和GPU的计算结果一致;GPU的计算效率较CPU提高30倍;区块大小对效率提升有一定影响,需根据实际算例调试优化。

关键词：精度检验 GPU加速向量化高性能检验

冷空气东北大风在渤海西岸引发风暴潮的统计与模拟研究

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海洋预报 2024年第3期41卷 12-21页

作者：梁森栋张聿柏付翔朱现晔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 山东省海洋预报减灾中心山东青岛266100

利用美国国家环境预报中心CFSv2逐小时分析预报场产品挑选出2018—2023年共5个冬半年内的64次冷空气东北大风过程,并整理了相应的温带风暴潮极值;以“221003”温带风暴潮为基准,构造了渤海区域内最大风速分别为7~12级的温带天气风场,计... 详细信息

利用美国国家环境预报中心CFSv2逐小时分析预报场产品挑选出2018—2023年共5个冬半年内的64次冷空气东北大风过程,并整理了相应的温带风暴潮极值;以“221003”温带风暴潮为基准,构造了渤海区域内最大风速分别为7~12级的温带天气风场,计算了各情形下渤海西岸典型潮位站的最大风暴增水,归纳了渤海湾和莱州湾代表站黄骅和潍坊站的最大风暴增水与最大风速的幂指数关系;以此定量关系为基准建立了黄骅站和潍坊站50%及80%累积频率下风暴增水与CFSv2区域最大风速的定量关系。

关键词：风暴潮冷空气渤海数值模拟

基于双频段雷达高度计数据的海面阵风反演研究

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海洋学报 2024年第4期46卷 133-142页

作者：林静张有广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

海面阵风是海洋资源开发、海洋防灾减灾和海洋科研等领域所需的重要海洋动力环境信息。但迄今为止,海面阵风观测数据严重缺失,阻碍了阵风预报、应用研究等方面的发展。本文利用双频的HY-2B卫星高度计C、Ku波段的后向散射系数,对现有海... 详细信息

海面阵风是海洋资源开发、海洋防灾减灾和海洋科研等领域所需的重要海洋动力环境信息。但迄今为止,海面阵风观测数据严重缺失,阻碍了阵风预报、应用研究等方面的发展。本文利用双频的HY-2B卫星高度计C、Ku波段的后向散射系数,对现有海面风速(U_(10))进行修正,建立了阵风风速(U_(g))反演算法。反演结果与美国国家浮标数据中心(NDBC)2018-2022年的浮标数据进行真实性检验,相关系数(R)为0.91,均方根误差(RMSE)为1.82 m/s;国外同类卫星Jason-3基于本方法的反演结果与2018-2022年NDBC站点数据进行检验,RMSE优于常规2 m/s精度要求;反演结果与处于不同纬度的近海远洋站点进行个例验证,RMSE均优于2 m/s。因此,本文在现有的HY-2B卫星高度计海面风速观测数据的基础上,利用不同波段信息实现了海面阵风的观测,具有较高的观测精度。同时,该方法也适用于相同观测体制的国外卫星高度计。

关键词：雷达高度计反演算法海面阵风 HY-2B卫星后向散射系数

人工养殖条件下香螺生殖系统组织学观察及生殖细胞特征

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大连海洋大学学报 2024年第3期 402-409页

作者：贺加贝王涵赵延宁李峰杨陆飞赵强烟台市海洋经济研究院烟台市海洋环境监测预报中心

为探明香螺(Neptunea cumingii)雌、雄生殖系统发育规律及特征，以中国山东省烟台市四十里湾海域人工养殖的香螺(体质量为58.09 g±10.70 g)为研究对象，利用组织切片技术对其性腺发育及生殖细胞发生进行连续观察，并研究了水温对性腺... 详细信息

为探明香螺(Neptunea cumingii)雌、雄生殖系统发育规律及特征，以中国山东省烟台市四十里湾海域人工养殖的香螺(体质量为58.09 g±10.70 g)为研究对象，利用组织切片技术对其性腺发育及生殖细胞发生进行连续观察，并研究了水温对性腺发育的影响。结果表明：香螺为雌、雄异体，本次采样性别比为2.45∶1,偏离期望值；雄性生殖系统由交接口、交接器、贮精囊、输精管和精巢5部分组成，精子在精巢的精小叶内形成，雌性生殖系统由产卵器、囊腺体、受精囊、输卵管和卵巢5部分组成，卵细胞在卵巢滤泡中发生；雌、雄性腺发育均分为增殖期、生长期、成熟与排放期和退化期4个阶段；精子发生经过精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子5个阶段，卵子发生经过卵原细胞、小生长期卵母细胞、大生长期卵母细胞和成熟卵子4个阶段；在同一个体中，香螺雄性不同生殖细胞具有分批成熟、排放的特点，但雌性生殖细胞成熟、排放较为同步。研究表明，香螺雌、雄性腺均在水温较低的时期进入快速发育阶段，雄性较雌性早成熟1～4个月，在人工养殖条件下同性个体间性腺发育阶段较为接近，产卵期集中在5—6月份，具备人工规模化苗种繁育的条件。

关键词：香螺繁殖生物学性腺发育生殖细胞发生

1949—2021年登陆我国热带气旋历史规律研究

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海洋预报 2024年第3期41卷 80-89页

作者：孟凡昌李本霞王娟娟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 河海大学海洋学院江苏南京210024

基于1949—2021年中国气象局最佳热带气旋路径数据,按照相应规则筛选出登陆我国的热带气旋及登陆位置,分析研究登陆热带气旋的数量、强度、时间等特征和变化规律,并具体分析沿海各地区登陆热带气旋的变化规律。结果表明:1949—2021年登... 详细信息

基于1949—2021年中国气象局最佳热带气旋路径数据,按照相应规则筛选出登陆我国的热带气旋及登陆位置,分析研究登陆热带气旋的数量、强度、时间等特征和变化规律,并具体分析沿海各地区登陆热带气旋的变化规律。结果表明:1949—2021年登陆我国的热带气旋数量呈略微减小趋势,有明显的高峰、低谷期,2018年后处于一个较低的水平;热带气旋登陆时的强度主要集中于强热带风暴、台风级别,登陆月份主要集中于7—9月;1949—2021年登陆我国的低强度热带气旋有减小趋势,而高强度热带气旋有增大趋势,说明登陆的高强度热带气旋将会越来越多,这可能与全球变暖以及热带扩展有关;1949—2021年登陆热带气旋位置在纬向上有轻微的南落,经向上无明显变化,这和前人的研究结论不一致,可能是由于选取的数据源以及时间跨度不一致造成的;我国沿海各地区热带气旋登陆频次最高的是广东地区,其次是台湾地区、海南、福建地区,大体上从南到北逐渐减少;台湾地区高强度登陆热带气旋占比最多,其次为浙江、福建、广东、海南地区;长期来看,广东、台湾地区年热带气旋登陆频次呈现减小趋势,浙江、福建地区呈现上升趋势。

关键词：登陆热带气旋历史变化规律登陆位置沿海地区

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南海海表温度日变化特征及其影响因素研究

海洋预报 2024年第1期41卷 31-41页

作者：罗嘉琪李响张蕴斐史珍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

利用国家海洋环境预报中心的逐时海表温度(SST)数据和欧洲中期数值预报中心的ERA5数据集研究了南海海表温度日变化(DSST)的特征及其影响因素。研究结果表明:南海区域的DSST平均为0.56℃,总体呈纬向分布,近岸海域DSST幅度较大,但超过1.5... 详细信息

利用国家海洋环境预报中心的逐时海表温度(SST)数据和欧洲中期数值预报中心的ERA5数据集研究了南海海表温度日变化(DSST)的特征及其影响因素。研究结果表明:南海区域的DSST平均为0.56℃,总体呈纬向分布,近岸海域DSST幅度较大,但超过1.5℃的日增暖事件发生频次较少;南海DSST具有显著的季节变化特征,总体表现为春季最大(约0.7℃),冬季最小(约0.2~0.3℃);净辐射通量日变化和风速的季节变化是影响南海DSST季节变化的主要原因,南海月平均DSST与净辐射通量日变化的季节变化具有很好的一致性,DSST随着净辐射通量日变化的增加而增大,但DSST与风速的变化关系则相反;南海季风对南海DSST的季节变化也有着重要影响;南海SST具有明显的日循环特征,通常在每日16时到达峰值,08时到达谷值;影响南海SST日循环的主要因素为净辐射通量的日循环,风速日循环的影响相对较小。

关键词：海表温度日变化净辐射通量日变化风速季风

HY-2C卫星散射计海面风场产品的检验评估

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海洋预报 2024年第2期41卷 92-103页

作者：刘晓燕郝赛彭炜刘宇昕张洁国家海洋环境预报中心北京100081 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

基于中国近海浮标的逐小时海面风矢量实测数据、ASCAT散射计风场数据以及欧洲中期天气预报中心的第五代全球再分析数据(ERA5)的逐小时风场数据,使用统计分析方法对HY-2C卫星散射计海面风场数据产品进行检验评估,检验使用的是2~24 m/s风... 详细信息

基于中国近海浮标的逐小时海面风矢量实测数据、ASCAT散射计风场数据以及欧洲中期天气预报中心的第五代全球再分析数据(ERA5)的逐小时风场数据,使用统计分析方法对HY-2C卫星散射计海面风场数据产品进行检验评估,检验使用的是2~24 m/s风速区间内的数据。结果表明:使用11个浮标共计3351个样本数据作为真值进行检验,风速和风向的均方根误差分别为1.01 m/s和20.7°;使用8304963个ASCAT样本数据进行检验,风速和风向的均方根误差分别为0.66 m/s和11.5°;使用ERA5风场数据进行全球区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.05 m/s和12.0°;使用ERA5风场数据进行西北太平洋区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.19 m/s和15.5°。由此可见,HY-2C卫星散射计海面风场产品质量的可信度较高,能够较好地满足业务化应用的精度要求。

关键词： HY-2C卫星散射计海面风场检验评估

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渤海和黄海北部工程设计冰厚变化趋势分析

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 659-664页

作者：王安良赵倩隋俊鹏唐茂宁王慧刘煜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 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄... 详细信息

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄海北部海冰多源观测数据和精细化海冰数值预报资料,研究发现不同重现期冰厚较之前海冰区划值存在不同程度的降低。此外,不同场址设计冰厚受当地海洋环境条件影响较大,单一参考海冰区划值可能存在较大误差。研究表明:针对特定作业地点的工程设计冰厚,需要有针对性地开展精细化评估并考虑大气候背景变化的影响,才能为相关工程海冰参数设计提供更加可靠的依据。

关键词：渤海黄海北部工程海冰冰情设计厚度变化趋势重现期海冰区划

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