面向海洋调查与风险评估的冰情数据应用需求分析

本文对冰情监测数据在海冰条件调查、海冰监测、风险评估与预警中的工作需求进行了论述,并从标准规范、技术要求等角度对具体海冰监测要素的内容进行了汇总。面向海洋调查的传统海冰监测主要目的是获取冰情及环境要素数据,开展不同时空尺度的冰情演变规律分析及预测,为用海规划和工程海冰条件确定提供依据。通过2部海洋调查国家标准,以及涉及风电、港口、核电、船舶、石油、桥梁等涉及6个行业6类工程的9部国内外典型标准对比分析,归纳了海冰调查对于冰情监测的要素性需求。对于近年逐渐兴起的海冰风险评估和监测预警的新需求,结合行业内的试行规范和海冰灾害机理,分别分析了区域综合体和产业经济体两类目标的冰情监测需求。面向冰情监测的不同需求可为海冰监测体系发展提供新的需求。     

海冰预警监测综合信息服务平台设计与实现

冰情及其险情等海冰信息产品的制作与发送是海冰监测工作的重要内容。海冰是渤海及北黄海海域的重要海洋灾害之一,依据政府职能部门、用海企业、社会公众、科研人员等用户对海冰监测信息产品的需求,对海冰预警监测综合信息服务平台建设方案进行研究。通过构建海冰预警监测综合信息服务平台,实现冰情和灾情数据查询、分析、动态显示与发布,以及海冰灾害风险分析与事故应急响应等主要功能,进而实现海上石油平台、滨海核电、高值养殖等典型涉海用户的冰情监测与风险信息的动态管理,以及相关行政区域的灾情信息传送。     

河北近海海域海冰时空变化遥感监测分析

河北近海海域每年冬季都会出现不同程度的海水冻结现象,实时连续监测海冰变化对制定有效的防灾减灾措施具有重要意义。利用MODIS、环境一号、高分一号、高分四号等多源卫星遥感数据,提取了2010—2018年8个冬季的河北近海海域海冰信息。以冰期、盛冰期、海冰最大面积、海冰最大外缘线和海冰最大叠加频次作为统计指标,分析了海冰时空变化特征。结果表明,河北近海海域海冰通常始于12月中下旬,终于次年2月下旬,冰期一般为50~60 d,盛冰期多数出现在1月下旬至2月上旬。在一般冰年,海冰多初现于唐山附近海域,消融于沧州附近海域。2010—2018年,前3个年度海冰冰情相对稳定,均相对较重;而近5个年度冰情变化相对剧烈,冰情较轻与较重的年度大体呈间隔式出现。监测期海冰冰情整体呈下降的变化趋势。     

基于海冰热力学原理的营口海域冰厚演变规律及工程应用

本文依据营口气象站1951年以来的气象观测数据,结合热力学模式HIGHTSI,重现了1951-2018年冬季（67 a）海冰的生长与融化过程。对计算结果进行分析,多年平均冰厚在2月初较为对称,多年最大冰厚约为0.24 cm。自1951年以来最大海冰厚度与平均海冰厚度的减小速率分别为0.255 cm/a和0.076 cm/a,海冰厚度随时间的演变规律为：海冰厚度越大,发生概率最大值对应的年份越早,即大于40 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪50年代,小于10 cm海冰厚度的最大概率发生于20世纪90年代。1951-2018年,每10年的代际海冰厚度分布概率分析结果表明,20世纪70年代为持续的常冰年冰情,20世纪90年代为持续的轻冰年,各海冰厚度的概率呈连续减小趋势;其余代际年份的冰情呈现轻冰年与重冰年的波动变化,各海冰厚度的概率呈减小-增大-减小的规律。本文定量描述了气候变化对营口冰情的影响,为海洋工程设计的海冰参数选取奠定了数据基础。     

利用灰色系统方法预测水情

本文利用灰色系统方法进行海冰年限预报。该方法不依赖于天文、气象等因素，而是利用历年的冰情等级数据列建立ＧＭ（１·１）模式。该预报方法也可以预报重冰年。     

作用于斜坡结构物上海冰荷载的二维计算

海冰荷载是结冰海区海洋工程结构物设计的控制荷载，当结构物迎冰面具有倾斜表面时，海冰将发生弯曲破坏，从而大大降低海冰荷载值。本文针对一个单位宽度的简单斜坡结构物，分析冰板作用于斜坡结构时的破坏机理，提出基本假定，建立一个通用的二维计算模式，并对给定的工程结构物的海冰设计条件进行海冰荷载计算，给出了作用于斜坡结构上的冰荷载值。     

环渤海海冰弯曲强度影响因素分析

本文根据多年环渤海海冰弯曲强度试验结果，分析了诸单因子对海冰弯曲强度的影响，并给出了各海区海冰弯曲强度设计值，海冰的弯曲强度随着应力速度的增加，经过延性，过渡和脆性三个阶段，在过渡区，海冰的弯曲强度达到最大值。随冰温的降低和冰中盐水体积减少，海冰的湾曲强度增大。     

利用灰色系统方法预测冰情

本文利用灰色系统方法进行海冰年际预报。该方法不依赖于天文、气象等因素，而是利用历年的冰情等级数据列建立ＧＭ（１·ｌ）模式。该预报方法也可以预报重冰年。     

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。     

辽东湾海冰晶体结构及其内部叶绿素的初步研究

本文介绍了１９９６年冬季首次辽东湾生态环境调查中的海洋背景条件。扼要地阐述了辽东湾海冰一般概况，分析辽东湾冰样晶体结构、存储条件及其与冰内和冰下海水叶绿素之间的关系。辽东湾冰内叶绿素符合其它结冰海区的一般规律。根据辽东湾冰层底部实测盐度变化规律阐明海冰对冰下海水营养盐的贡献。最后对深入开展结冰海区生态环境调查工作的技术、侧重点和意义做了讨论。     

渤海海冰Modis影像中"伪海冰像元"消除方法的探讨

"伪海冰像元"对渤海海冰范围分布信息的提取产生影响,消除伪海冰像元需要得到一些传感器、大气状况等参数,但往往很难全部得到满足.本文研究了在不知道传感器、大气状况等参数的条件下,通过对数字影像进行实验分析,提取传感器、大气状况引起的脉冲响应函数,并利用该函数结合频域逆滤波和维纳滤波器求解消除非理想脉冲响应的反卷积函数,在空域利用反卷积函数对图像进行逆处理的"伪海冰像元"消除方法.试验结果表明,该方法能够达到降低"伪海冰像元"与其邻域海水像元之间分离度的目的,从而较好的在渤海海区Modis影像中实现分离出"伪海冰像元"的效果.     

基于致灾因子指标体系的海冰灾害风险评估和区划方法

中国是世界上受海冰危害严重的国家之一,历史上曾发生过多次严重海冰灾害,造成重大损失。根据我国结冰海区海冰灾害风险的自然过程、社会经济状况和成灾机制,综合考虑致灾因子危险性、承灾体分类、分布及脆弱性以及防灾减灾能力等因素,对海冰灾害发生的可能性及其不确定性等进行综合分析,提出了开展海冰灾害风险评估和区划的理论依据,同时给出了利用致灾因子指标体系对海冰灾害风险进行评估和区划的具体方法。     

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。     

全国首届海冰学术讨论会在大连举行

为了交流海冰研究的科学成果和工作经验,促使我国海冰工作迅速发展,中国海洋环境科学学会、辽宁省海洋学会和国家海洋局海洋环境保护研究所于1987年8月2日至4日在大连联合主持召开了全国首届海冰学术讨论会。来自全国各地的40多位代表交流了论文28篇。 1969年渤海湾的冰封是我国冰情发展最重的一次,整个渤海湾被冰覆盖,船体被冰挤压     

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。     

渤海和黄海北部地区负积温资源的时空分布特征

论文以日平均气温≤-4℃的累积值和日数作为与海冰有关的气候指标,统计了渤海和黄海北部沿岸及其邻近地区52个气象站≤-4℃积温和日数的逐年资料,并根据52个气象站的气候指标值与经度、纬度、海拔高度的相关关系,建立空间分布方程,推算无资料海区中214个网格点的≤-4℃积温和日数,绘制渤海和黄海北部地区≤-4℃积温和日数分布图。研究结果表明:≤-4℃积温的空间分布呈现南北差异大、东西变化小的特征,-100℃等值线与渤海和黄海北部常年冰情分布范围大致相当;冰情较重的偏重低温年、严重低温年的≤-4℃积温保证率在黄海北部和辽东湾不超过40%,在渤海湾和莱州湾只有20%以下。     

春季莱州湾南部溶解态营养盐研究

在1997年5月、1998年6月两次对莱州湾南部调查的基础上，讨论了该海区溶解态营养盐的时空分布规律和来源。认为PO4^3-－P、NH4^ －N、NO2^-主要来源于南部沿岸及河口，NO3^-主要受北部黄河的影响，SiO3^2-同时受黄河及南部河口的影响，黄河对该海区有重要影响。小清河已对部分海区造成污染。     

辽东湾近岸冰区营养要素的含量及其分布特征初探

本文根据１９９６年１月下旬在辽东湾近岸具有代表性的冰区所采集的水样和冰样中营养要素的实测结果，对海水和海冰中的ＮＯ－３－Ｎ、ＮＯ－２－Ｎ、ＮＨ＋４－Ｎ、ＰＯ３－４－Ｐ、ＳｉＯ２－３－Ｓｉ等营养要素的含量及其分布特征进行了初步的探讨。结果表明，辽东湾近岸冰区营养盐含量较为丰富，而且营养盐的含量基本呈现出海水中的含量高于海冰中含量的分布状态。     

大连近岸海区海冰压缩强度试验研究

我国北方海区每年冬季皆结冰。海冰对海上结构的破坏作用是相当严重的,冰荷载有时成为对海上结构物的控制荷载,其破坏作用远远超过风浪。随着我国海上石油开采和海上工程及交通的需要,海冰越来越引起人们的重视,对它的研究也越来越多。海冰抗压极限强度是海冰的一个重要力学参数,也是海工设计必须考虑的一个重要数据。因此,这个问题的研     

曹妃甸岛群海区的油污染与防治对策

本文根据唐山沿海曹妃甸岛群海区污染调查，监测的有关资料，对该海区潮带和浅海区水中的油污染状况及趋势进行了分析和预测，并对影响海水中油类分布规律的主要因素和应采取的防治对策进行了讨论，为制定唐山海区域性油污染防治规律提供科学依据。