海冰数值预报在海洋开发中的应用

９０年代以来，海冰数值预报的产品被应用到多种领域，如海上石油开发，海上交通运输，海洋工程及海洋环境保护等，并创造了良好的社会和经济效益。本文叙述了海冰数值预报在海洋开发中的应用，特别侧重于局部海区的冰模式，为海洋工程服务以及结冰海区溢油行为和归宿的模拟研究。     

辽东湾海冰漂移的动力要素分析

利用辽东海JZ20－2海域冰期气象、水文和海冰的实测资料和海冰数值模拟结果，对海冰漂移过程中风和流的拖曳力、海冰内力、科氏力和海面倾斜力要素的基本特征进行了分析；采用海冰热力－动力模式对1999年2月3日6：50至2月5日6：50间辽东湾海冰进行了48h数值模拟，对并JZ20-2海域的海冰动力要素进行了对比分析。发现海冰内力、风和流的拖曳力为同一量级，海面倾斜力和科氏力明显较小，其均值的比例关系依次为14．7：18．8：32．6：1．5：1．0；海冰各动力要素相互影响，共同决定了海冰的漂移速度和运动轨迹。     

陆源自然平整海冰生长过程中的盐分与孔隙率变化

渤海海冰资源化将为环渤海地区水资源短缺问题的解决提供一种战略途径。研究自然平整海冰在生长过程中的物理性状,可以为海冰开采冰源选取提供理论依据。本文通过实地观测渤海湾沿岸盐场一级沉淀池平整海冰生长状况,基于实测数据分析,得出了海冰生长过程中厚度、盐度、密度以及孔隙率的变化规律。结果表明:温度是影响海冰生长的关键因素;海冰累计厚度与负积温成反比,当平均气温低于冰点时,平整海冰单日生长量与日平均气温成反比,累积冰厚随时间成二次分布;生长初期海冰盐度较高,随着时间推移呈下降趋势;海冰密度和孔隙率随着气温变化而波动,密度整体上(实密度和表观密度)呈下降趋势,而孔隙率呈上升趋势。     

渤海海冰及其对渤海生态环境的影响

海冰是渤海生态环境的重要组成部分和特殊区域现象。通常年份冰期可跨4个月,覆盖渤海40%的海域面积。海冰对海上污染物的迁移转化行为、典型生态环境和海上突发事故都有不同程度的直接影响,是渤海污染防治、生态保护、风险防范等任务中要考虑的重要因素。本研究基于渤海海冰的生成条件和时空分布分析,论述渤海海冰对污染物迁移转化行为、海洋生物和海上突发事件的可能影响途径与程度;最后提出要从冰情、海洋生态环境质量、海洋生物等几个方面加强冰区海洋生态环境监测工作,为渤海生态环境保护提供技术支撑。     

地球上最难于捕捉的景象

加拿大北部努纳武特地区的阿德默勒尔蒂湾,一头环斑海豹浮上水面呼吸。照片出自摄影师保罗·尼克伦之手,为了拍摄海豹,他来到北极,与当地因纽特人生活在一起,拍摄时潜到海冰下方。有一次,一头豹海豹曾用死企鹅"招待"这位勇敢的摄影师。     

南极春季海冰物理对叶绿素控制作用的统计分析

利用2006年南极威德尔海西北海域冬末春初的冰芯晶体结构,和302组冰芯温度、盐度、密度、叶绿素-a、脱镁叶绿素数据,以及冰底面叶绿素a垂直分布数据,进一步确定积雪/海冰厚度、冰内温度、盐度、密度对冰内和冰下叶绿素a的贡献.利用环境制约与生态平衡原理,阐明积雪/海冰厚度通过阻碍光通量对冰底叶绿素的效应,以及卤水体积通过冰温度和盐度体现对冰藻细胞活性的抑制作用.统计分析不仅确立了南极海冰冰内卤水体积-内叶绿素a的逻辑斯蒂上限含量曲线,并体现出粒状冰同柱状冰卤水排泄方式的差异及其对冰底春季叶绿素a快速增长的冰物理贡献.冰藻细胞活性指标小于0.5的仅占4.3%,该数据为南极冰藻是维持南极冰区浮游植物旺发的主导因子提供了重要依据.     

船载雷达海冰监测及预报技术在辽东湾冰区油轮外输作业中的应用

渤海的辽东湾是世界上典型的海湾结冰区,位于冰区中的石油平台油轮外输作业中,流冰连续不断地漂移、聚集形成堆积冰,给海上油轮的外输作业安全带来严重危害。本文概述了在国内首次利用船载雷达,在该湾冰区石油平台上,现场采用雷达海冰监测预报技术系统,进行遥感海冰数据源的获取,图像的解译和数值化处理,得到流冰类型、冰厚度、流冰密集度、流冰速度、方向、流冰漂移轨迹等要素。同时首次现场实时计算出雷达冰漂流场矢量图,并开展了雷达海冰数值跟踪预报,在冰区油轮外输作业中得到很好应用,为雷达技术对水体和海冰监测和预报、遥感应用新领域提供科学依据。     

基于EOS/MODIS卫星遥感数据的渤海海冰变化趋势及特征应用研究

根据卫星遥感数据的分辨率、采集频次、获取方式等特点,将MODIS卫星遥感数据应用到渤海海冰遥感监测中。通过海冰在可见光和红外光波段的光谱存在特定差异的特性,对海冰发生面积进行提取。同时对渤海海冰进行了遥感监测,并完整地监测到海冰从发生到极盛再到消退的全过程。同时,在海冰发生最为严重的时段,对辽东湾海域进行了密集监测。研究结果表明,MODIS卫星遥感数据在海冰监测中有着及时、准确的优势。     

渤海海面冰情变化趋势预测

渤海地处中国北方,是我国唯一出现海冰的海域。海冰影响着航运以及海上油气的开发和生产。渤海海面冰情的发展和生消,与大尺度环流形势和海区气象水文条件密切相关。以环渤海地区的气候特征为背景,分析冷暖空气活动的特点,做出气温变化的预测,进而推测海面冰情的发展趋势。分析了1990—1999年冬季渤海周边10个气象台站的气温资料,挑出有明显降温的个例,并将当时的500hPa的高度场形势归为：远槽型、近槽型、低压型、横槽型、锋区型和槽后型共6种类型。不同的天气类型反映冷空气活动的不同路径。根据天气分型,选择500hPa和850hPa天气图中反映冷空气活动和描述冷暖气团状态的气象要素作为方程因子,如高空冷暖平流强度、冷气团强度、锋区强度、冷空气引起的降温幅度以及偏』匕风速等,建立10个气象台站的24,48和72h变温预报方程。方程平均拟合率在60％以上。将预测的变温对冰情的影响分成6个等级。验证结果表明,预报方程式能够预报出渤海海面冰情变化趋势,与海冰遥感监测结果一致。     

辽东湾海冰中微生物的分离

本文报道了辽东湾４个采样点海冰样品中异差细菌异养真菌、粪大菌群等微生物的分离，并用海水和淡水培养基分别对其进行了菌数分离比较，同时还对其中两个采样的冰下水与沉积物样品做了分离对照。结果表明，海冰（化冰水）样品中异养细菌的丰度为：１０＾３－１０＾５ＣＦＵ／ｄｍ＾３，异养真菌为：１０＾１－１０＾２ＣＦＵ／ｄｍ＾３；弧菌为；〈１０＾２－１０＾３ＣＦＵ／ｄｍ＾３；石油烃降解菌为：１０＾２－１０＾４ＣＦＵ／