全球海洋发展的最新动向 (2019年全球海工市场回顾与展望)

一、引言

随着海上安全、海洋能源开发与保护、远洋运输和海洋渔业以及天气、季节和气候预报等领域对海洋环境状态信息的需求日益凸显,近年来,各国的全球海洋预报取得了显著进展。1997~2008年,全球海洋数据同化实验(GODAE)计划的实施,为各国全球海洋预报系统的建立和发展提供了国际合作机会,发展并建立全球业务化海洋预报系统,发布海洋物理要素的中期和长期预报,将全球海洋预报的概念实现业务化运行。全球业务化预报系统具备2个重要特点:首先采用预先确定的系统方法,每次预报都以常规和定期的方式进行;同时不间断地监测产品表现来保证服务质量。各系统间进行了相互比较,通过评估全球业务化海洋预报的质量和表现,提升海洋分析和预报系统的功能,促进全球业务化海洋预报能力的提高。

GODAE OceanView (GOV)计划(2008年—)是继GODAE之后的国际合作项目,继续协调和领导海洋预报系统的提升和发展,促进了海洋研究领域的国际合作,以及全球业务化海洋预报的发展,通过提高计算能力和模式分辨率提升了全球数值模拟和数据同化系统的能力,将业务化和研究应用拓展到生物地球化学和海冰预报。GOV计划包含了世界范围内的海洋预报系统,系统区域上从海盆尺度到全球覆盖,模式分辨率上从较低分辨率到涡分辨,绝大多数系统同化了实时观测资料,提供逐日的短期预报,并通过网络发布。本文将介绍和总结GOV所涵盖的全球预报系统的发展过程和现状,并对全球海洋预报未来发展予以展望。

二、全球海洋预报发展条件

全球业务化海洋预报系统采用海洋动力数值模式作为预报框架的核心组成部分,将近实时、高质量的观测输入场通过资料同化融入到模式中,提供对过去海洋状态最大可能的精确描述以及海洋预报的初始场,从而预测未来全球范围的多时空尺度海洋状况。通过资料同化技术将数值模式与观测数据结合是业务化海洋预报走向精确的重要一步。当前,海洋观测、数值模式和资料同化已是提升全球海洋预报能力的3项关键技术。

⒈海洋观测

海洋观测对海洋预报的初始化、验证以及预报系统的改进至关重要,是业务化海洋预报的基础和前提。全球业务化海洋学关键取决于近实时高质量的现场观测和具有足够空间和时间分辨率的遥感数据的获取。观测数据的数量、质量和可用性将直接影响海洋分析和预测及相关服务的质量。如今,海洋观测是业务化海洋学事业发展的基础条件,现场海洋观测还可用于校正遥感数据,为全球海洋预报提供高质量的数据。

现代海洋观测手段包括海洋科学考察船以及由海洋浮标、水下移动观测平台与海洋卫星等构成的海洋自动观测系统等各种观测技术手段。海洋科学考察船、志愿观测船及船载设备,作为流动的观测平台,可进行定点和走航式的海洋环境立体监测,实现对海洋有限时空覆盖度的调查。船舶观测结果为海洋预报的可操作性提供重要支持, 提供海面实况测量用来校正卫星观测。海洋观测系统的多样化和多源化发展,带有探测海面高度和海面温度等海洋要素的卫星成功发射,以及全球Argo实时海洋观测网和TAO/TRITON浮标阵列的建立,使人们开始有能力获取广阔洋面上大量的、高分辨率的实时海洋观测数据,观测资料大量递增。卫星、浮标、潜标等立体观测系统开始扮演起非常重要的角色,可获取大范围、长期、连续的观测数据。卫星遥感观测的覆盖范围广、同步性强,资料提供及时,具有长期性和连续性,能极大地提高海洋预报能力。

海表面高度、海表面温度、水色等构成全球海洋预报系统所需的核心业务卫星观测资料。实时地转海洋学观测阵(Argo)国际计划于20世纪末开始布放的剖面浮标观测网,由全球3000多个剖面漂流浮标阵列组成,可对全球海洋2000m以内深度的温盐垂直剖面和参考流速剖面进行观测,实现全球范围内的温度、盐度和上层海流的观测。安装于赤道太平洋两侧的TAO/TRITON监测浮标阵列,由大约70个锚系浮标组成,已提供了10多年的热带海洋海水温盐度、风速风向、海流以及其他参数的连续记录,显著提高了对ENSO过程和机理的认识和预报能力。

国际海洋强国和海洋科学组织,启动了一系列的重大国际观测和科学研究计划,为业务应用和科学研究进行长期基础数据积累,建设全球或区域性海洋观测系统,成为大多数业务化海洋预报应用系统的支柱。包括世界大洋环流实验(WOCE)、国际气候变化与可预测性研究计划(CLIVAR)、海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究计划(IMBER)、上层海洋—低层大气研究计划(SOLAS)、海岸带陆海相互作用研究计划(LOICZ)、全球有害藻华生态学与海洋学研究计划(GEOHAB)等对海洋环境进行实时有效的观测和监测。通过加大重要现象与过程机理的强化观测力度,服务于业务应用和科学研究。海洋学和海洋气象学技术合作委员(JCOMM)作为海洋和海洋气象探测、数据管理与服务的国际政府间合作的管理机构,在国际海洋观测数据采集、数据管理、提供服务等方面发挥了组织和协调的作用;并通过发展全球海洋业务观测网,维护和协调海洋观测系统,建立了初步监测全球观测系统状态的能力。

⒉数值模式和计算能力

各国海洋预报机构的海洋数值模式应用海表面强迫场和海底地形,通过数据同化将海洋观测引入模式获得最近的海洋状态,海洋环流模式(下文简称海洋模式)在物理和动力框架约束下对海表到海底的全球海洋环境进行数值模拟,并对海洋状态作出预报。海洋模式在不断发展,包括采用不同的参数化方案,更准确的平流方案,以及更复杂的垂直混合参数化方案或新的垂直坐标。

首个全球业务化海洋模式于20世纪90年代末21世纪初应用于短期海洋预报,其全球水平分辨率为1/4°~1°。这个范围的水平分辨率不足以精确预报赤道以外地区的中尺度过程。高分辨率的业务化海洋学系统,需要采用水平涡分辨率和较高垂向分辨率的全球模式,并使用先进的上层海洋物理过程以及高性能的数值代码和算法。为了能很好地表现中尺度变化过程,水平网格距必须足够小,能够分辨斜压不稳定过程。在全球观测系统和超级计算技术进步的基础上,具有涡分辨能力的全球海洋模式的开发和业务化应用成为现实。目前业务化全球海洋预报系统的模式通过采用1/10°或更高分辨率,解决了分辨中尺度过程的问题。

全球海洋模式和同化系统对计算资源都有很高的要求,计算能力成为模式水平和垂向分辨率的限制因素。全球海洋模式在涡分辨率下对计算能力要求是极高的,需要最新的高性能计算能力。20世纪90年代末最强大的超级计算机的计算能力低于1万亿次浮点运算。目前,持续峰值计算能力通常在每秒100万亿次到1 000万亿次,世界上已经有一些强大的超级计算机计算能力达到10亿亿次峰值,其中多数是用于地球系统的模拟与预报。全球海洋预报的实际应用需求促使各国海洋预报机构投入大量人力和财力提高高性能计算速度和存储能力,如美国国家海洋和大气管理局(NOAA)与欧洲中期天气预报中心现有高性能计算系统计算能力分别为1亿亿次和1.5亿亿次,同时投入巨资建设存储系统。国家海洋环境预报中心近年来持续加大对高性能计算的投入,预计“十三五”期间高性能计算能力将由目前的75万亿次提升到1 000万亿次,加速了高分辨率预报系统的发展。

⒊资料同化

资料同化技术在海洋科学研究中取得了长足的进步,在业务化海洋预报的构建中取得了应用成果。通过资料同化技术将观测数据与模式场相结合,是得到精确的业务化海洋预报的关键步骤。全球海洋预报系统依赖于资料同化来获得初始场的估计,通过资料同化技术将各种不同类别和时间段的观测资料不断地融于数值模式,并将短期分析预报结果作为模式预报的初值,以此将观测与模式的结果不断融合成为最优值,提高预报精度。准确预测中尺度海洋状态的初始场,为采用涡相容和涡分辨率模式精确预报海洋温度、盐度、海流结构以及海冰提供了基础。

随着计算机水平的不断提高和全球海洋模式的发展,业务化海洋环境分析与预报对海洋数据同化方法提出了更高的需求。近10年来,资料同化技术取得了快速的发展,目前的资料同化方法根据其理论原理可分为2类:一类是基于统计估计理论,如最优插值OI)和集合卡尔曼滤波(EnKF)等;另一类是基于最优控制或称变分,如三维变分(3DVar)和四维变分(44DVar)等。目前全球业务化海洋预报系统中使用了多种较为先进、也是比较成熟的同化方法, OI和3DVAR方法由于其经济可行以及统计可靠等特点,目前在海洋动力环境分析与预报领域应用最为广泛,4DVAR和EnKF由于更好的海洋模式动力一致性的优点将逐渐成为海洋动力环境分析与预报的主要手段。全球海洋预报系统利用的同化资料除了由卫星观测的海表面温度和海表面高度外,大都采用了温度、盐度剖面资料,以及海冰密集度资料等。全球海洋预报系统将各种不同来源,不同时空分辨率的原始观测资料进行反演、订正和分析等处理,通过同化大量准实时海洋观测资料,为海洋数值预报模式提供一个尽可能准确的初始状态。

三、全球海洋预报发展历程及现状

⒈全球海洋预报系统发展历程

采用海洋动力模式进行海洋三维温盐流预报开始于20世纪80年代。到20世纪90年代中期,科技的发展使全球中尺度海洋预报成为可能,随着1997年GODAE计划的实施,在国际上提供技术支持,全球数值模拟和数据同化系统得以逐步建立和发展,并建立全球海洋预报系统。

目前,多国海洋预报机构发展并建立各自的全球海洋预报业务系统,图1所示为全球预报系统发展历程中的关键步骤,其中时间为各个预报系统投入业务化运行的年份。英国气象局(Met Office)、美国海军研究实验室(NRL)和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)在1997年开发建立了第一批全球预报系统。英国气象局建立全球构架的海洋预报同化模式系统(FOAM),并开发全球再分析系统GLOSEA,其分辨率由1°发展到目前的1/4°。

2019年全球海工市场回顾与展望,全球贸易趋势的展望与分析

图1 各国全球业务化海洋预报系统发展历程

到2000年初,全球预报系统在法国、日本等国家得到发展。法国全球业务化海洋预报由麦卡托海洋中心(Mercator Ocean)负责,从过去的全球2°分辨率到目前已经发展为1/12°,现有PSY4全球1/12°海洋预报系统业务化运行。2008年3月日本气象厅气象研究所研发的全球业务化海洋资料同化系统替换了原有的预报分析系统,与之匹配的同化系统基于三维变分方法搭建,系统更名为MOVE/MRI.COM-G。基于混合坐标海洋模式(HYCOM)的全球海洋实时预报系统(RTOFS)是NOAA开发的第一个涡识别(1/12°)分辨率的海洋预报系统,于2011年10月在美国NOAA的海洋预报中心(OPC)投入业务化应用。同年,美国海军实验室研制的1/12°水平分辨率的全球海洋预报系统(GOFS)投入运行。澳大利亚和加拿大在2000年下半年开发了自己的系统。

国家海洋环境预报中心以普林斯顿海洋模式(POM)为基础开发了三维海洋数值预报模式,建立了西北太平洋、中国海、渤海、中国台湾周边海域的业务化数值预报系统,并基于全球海洋模式(MOM4),初步建立赤道太平洋上混合层海温7天数值预报系统。基于MOM4模式开发建立的业务化海洋预报系统是我国首个涵盖全球大洋的业务化系统。

⒉全球海洋预报系统发展现状

美国、欧洲、日本和澳大利亚等国家开展全球海洋预报的研究工作较早,形成了若干相关的知识产权和技术标准等成果,为业务化应用提供了良好的技术指导。其中欧美数值预报技术最为先进,且美国数值预报技术开放度最高,日本、澳大利亚等国家数值预报产品在其相关区域用户具有较高的影响度。

表1列出了国际上全球业务化海洋预报系统及每个系统的详细信息,包括在GOV框架下进行公布的系统名称、海洋模式、数据同化方案、预报时效等信息。其中PSY4,GOFS和RTOFS这3个系统具有水平分辨率为1/12°的涡识别分辨率,能够在中纬度地区分辨中尺度涡。MOVE/MRI.COM-G和ECMWF这2个系统具有较粗分辨率,BlueLink除了澳大利亚周围分辨率提高到1/10°,其他区域具有1°的粗分辨率。如表1所列,大多数全球预报系统采用z垂直坐标系,只有MOVE/MRI.COM-G,GOFS和RTOFS这3个系统采用混合坐标系。

表1 国内外全球业务化海洋预报系统

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全球海洋预报系统都有各自的数据同化方案。表1所列的全球海洋预报系统的数据同化方案多数是基于三维变分同化方法。随着数据同化方案的复杂程度增加,同化的观测资料的数量和种类也更加丰富。各海洋预报系统同化的数据包括卫星海表面温度数据、卫星高度计沿轨数据、温盐垂直剖面和海冰观测资料等数据。

⑴美国

RTOFS于2011年10月开始在美国国家环境预报中心(NCEP)投入业务化应用。模式网格在78.64°S~47°N采用麦卡托投影,以北区域采用北极偶极子方案,海岸线采取10m等深线,且白令海峡是开通的。垂向采用32个混合坐标面,位势密度选取2000m为参考面。海洋动力模式与热力学能量海冰模型耦合,并采用KPP混合层方案。该系统采用海军NCODA-3DVAR同化方法构建初始场,同化海表温度、海面动力高度、海冰密集度和实时现场观测数据,风场采用NCEP的3 h业务化全球风场的动量、辐射和降水通量。系统每天运行1次,预报时效为8天,可提供海温和海流的预报。

美国海军的全球海洋预报系统(GOFSv3.0)采用全球1/12°混合坐标海洋模式HYCOM,垂直方向上分32层。模式大气强迫使用3 h海军全球环境模式(NAVGEMv.1.1)强迫。径流量强迫使用逐月数据,地形数据来自于NRL的DBDB-2。GOFS采用美国海军耦合海洋资料同化(NCODA)三维变分同化方案(NCODA-3DVar)。未来系统水平分辨率将提高至1/25°,垂直分辨率提高至41层,增加潮汐强迫,将全球WAVEWATCH-Ⅲ模式和HYCOM/CICE耦合,进一步与海军全球环境模式(NAVGEM)做海气耦合,形成海军第一代地球系统预报能力。

⑵欧洲

欧洲的业务化海洋学合作始于1995年,各国在罗马共同签署了欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)谅解备忘录。2004年全球环境与安全监测项目(GMES) 启动了欧洲地区海洋环境安全计划(MERSEA)。在MERSEA的基础上,GMES于2009年启动了My Ocean计划,巩固欧洲的海洋监测预报能力,并实现海洋信息服务的业务化,将整合后的业务化海洋学体系推向了应用服务。大部分欧洲的预报系统使用NEMO海洋模式。

法国麦卡托海洋中心的全球海洋预报系统从以往的全球2°分辨率发展到目前的1/12°,有PSY3和PSY4 2套海洋分析和预报系统业务化运行,预报时效为7天,可提供全球海表温度、盐度、海流、海面高度等的分析和预报,同时也能提供南极圈冰厚、冰密集度和漂移轨迹等预报产品。2套系统均基于NEMO 3.1海洋模型,以及使用弹性黏性塑性流变学配方(LIM2_EVP)的海冰模型。PSY3系统采用ORCA025水平网格,PSY4系统采用1/12°的ORCA12网格,两者均为50层的垂向分层。系统中SAM2同化系统同化高度计数据,卫星海面温度,现场温度和盐度垂直剖面,通过具有预测误差的三维多变量模态分解的降序卡尔曼滤波器进行同化,预报系统有很大改进,包括观测误差的自适应调节和海冰密集度的同化。此外,3DVAR方案提供了对温度和盐度的缓慢变化的大规模偏差的校正。大气场采用ECMWF 3 h采样,以重现昼夜循环,动量和热湍流表面通量由CORE块体公式计算。

英国FOAM系统在英国气象局业务化运行,可以预报未来7天的海流、海温、盐度、海冰密集度、厚度和冰速等要素。该系统由NEMO海洋模型作为其动力核心,整个系统考虑了海冰的影响,与CICE海冰模式耦合。2013年1月17日后,FOAM进行了大规模的业务升级,从V11升级到V12,水平网格采用1/4°三极点ORCA网格(ORCA025),垂直分层由50层升级为75层,基于DRAKKAR75层设置构建。接近海表面的垂向分辨率达到了1m。在FOAM新一代系统中已用新发展的三维变分同化方案NEMOVAR取代了旧版OCNASM分析订正同化方案,NEMOVAR同化系统将过去2天的船舶、浮标和卫星测得的海表温度、3颗卫星高度计(Jason-1,Jason2和Envisat)测得的海表面高度数据进行了同化,以确保流场海洋状态的准确性。海表面边界条件由直接强迫变为CORE块体公式进行计算,海冰模式由LIM2变为CICE。

ECMWF的全球预报系统基于NEMO V3.0模式发展,水平网格采用全球版本ORCA(三极点)网格。目前使用NEMOVAR数据同化系统,采用3DVAR-FGAT方法,同化窗口为5天。NEMOVAR同化的数据包括温度、盐度、沿轨卫星高度和海冰密集度。2013年对该系统进行了以下4个方面的改进:增加海洋分辨率;改进海浪—海洋耦合;耦合起始时间从第0天开始;改进耦合数据同化系统。

⑶日本

日本气象厅于1995年开始发展业务化海洋资料同化系统ODAS,其目的主要是为了监测和预报ENSO,2003年6月该系统进行了升级改造。2008年3月日本气象厅气象研究所研发的MRI.COM替换了原有的预报分析系统。MRI.COM是σ-z坐标的全球海洋模式,其水平分辨率在低纬地区(6°S~6°N)为0.3°,中高纬地区为1°。基于三维变分方法搭建变分同化MOVE系统[39-41],为预报提供初始场。该预报系统垂直50层,最大水深5000m。其同化数据不仅包含了GTS中台站报和船舶报等实测数据,还包含卫星观测的海表温度和高度,以及Argo浮标数据。系统每5天同化1次,预报时效为30天。

⑷澳大利亚

澳大利亚海洋模式分析和预报系统(Ocean-MAPS)是通过BLUElink项目由澳大利亚气象局、联邦科学与工业研究组织(CSIRO)和澳大利亚海军共同开发和使用的业务化海洋预报系统,2007年8月开始业务化运行,2012年预报系统进行了升级改造。由基于美国地球流体动力实验室(GFDL)的MOM4模式搭建的澳大利亚海洋预报模式OFAM和基于集合最优插值的海洋数据同化系统(BODAS)组成。Ocean-MAPS还采用了一套新的非线性或自适应性初始化方案。系统覆盖了全球75°S~75°N的区域,MOM4模式采用变网格,水平网格分辨率在澳大利亚海域(90°~180°E, 16°N~75°S)是0.1°×0.1°涡分辨率,其他海域为1°分辨率。垂向为51层,海表3层分辨率为5 m。目前的Ocean-MAPS由澳大利亚气象局业务化全球大气系统的通量强迫。系统从单纯的海洋环流预报增加到生物地球化学的预报,下一阶段可能发展与北极海冰模式的耦合。

⑸中国

国家海洋环境预报中心2013年研发并建立了我国首个涵盖全球大洋的数值预报系统,该全球海洋预报系统由动力模式和同化系统2个部分组成。其海洋动力数值模式采用美国地球流体动力学实验室开发的MOM4全球海洋模式,模式水平分辨率为全球1/4°×1/4°,达到全球1/4°涡相容水平分辨率,在赤道区域实现分辨中尺度过程。模式垂向分为50层,在225m以上分辨率为10m,最大水深取为5500m。模式采用OCCAM0.2度地形,水平网格设计时采取三极点网格,可以有效消除北极奇点。全球海洋预报系统的资料同化系统,基于三维变分同化方案构建。模式中的采用Sea Ice Simulator海冰模块,考虑上层海冰的热容量和融解热守恒,并采用3层垂直结构和弹—黏—塑性(EVP)流变学本构关系。模式改进了水平黏性系数、海气交换通量等参数化方案,利用非Boussinesq近似方法,保证了运动学、动力学和物理上的质量守恒,中性示踪物采用Gent-McWilliams斜扩散,垂直混合方案采用KPP垂直混合方案,并引入非破碎波浪导致的垂向混合,将浪潮流耦合技术引进到全球MOM4模式中,考虑了潮汐强迫,改善垂直混合方案。模式考虑了全球径流淡水输入。采用美国GFS分辨率为0.5°逐6h的全球海表面风场和热力强迫的预报场进行业务化运行,预报时效为7天。

⑹其他

加拿大的全球预报系统CONCEPTS是NEMO-CICE耦合系统,基于NEMO3.1版本和CICE4.0版本构建,每天提供10天的全球海冰和海洋分析和预报。印度的全球预报系统(INDOFOS)满足了印度对海洋预报的迫切需求。

四、展望

各国全球海洋预报系统取得较大进展,在海洋模式分辨率和复杂性等多方面都有显著改善,并采用更准确的数据同化方案,提供近实时的全球海洋预报产品。但在业务应用中仍需不断地改进和完善全球预报系统。在未来几年中,将通过增加模式分辨率、改进未解决物理过程的参数化方案和集合预报等3个方面,对全球海洋预报系统的预报产品质量进行改善和提高。

⒈提高海洋模式分辨率

全球海洋模式涡相容(1/12°)和涡识别的分辨率区别取决于Rossby变形半径,海洋斜压Rossby变形半径远小于同纬度大气斜压Rossby变形半径,其在全球不同区域从几千米变化到几百千米。模拟海洋中小尺度现象需要较高的模式水平分辨率,需要在2个模式网格间分辨第一斜压Rossby变形半径,以更好地模拟中尺度涡、沿岸流、海洋锋等海洋中小尺度过程。模式水平分辨率的提高意味着计算量以级数倍增加,这需要高性能并行技术优化海洋模式,提高计算速度和效率。随着高性能计算能力的提高,目前使用具有涡相容分辨率网格的全球海洋模型的短期到中期预报是可以负担的。

⒉海洋物理过程参数化方案的优化

全球预报系统所采用的海洋模式,在锋面、不稳定过程和海表面附近的剪切峰值以及能力向海洋惯性波传播这些物理过程的模拟中有许多不确定性。需要采用大量中尺度的模拟来改进和完善物理过程参数化方案。同时需要改进全球海洋模式海气交换通量、海洋水平和垂向混合等关键物理过程参数化方案,设置更接近实际的海洋模式;发展海洋—大气、海浪—海洋、海流—海冰耦合模式,建立全球模式与区域模式的双向嵌套;发展海洋环境多学科要素预报,实现物理海洋模式和生态模式的耦合。

⒊发展海洋数据同化和集合预报技术

改进数据同化技术,利用各种海洋水文常规、非常规现场观测资料和卫星遥感数据,研究海洋多源观测资料特别是海洋卫星遥感资料数据同化方法,优化海洋环流预报初始化系统,提高预报准确率和预报时效。由于分辨海洋中尺度过程需要大量计算资源,全球海洋预报集合预报系统比天气预报和季节性集合预报系统发展要慢。随着计算能力的提高,开发全球系统集合预报系统是可行的,将为全球预报系统的不确定性和可预测性提供有价值的评估和分析。

⒋众核异构计算机系统下海洋模式的发展

近年来,为了增强高性能计算能力,硬件设计呈现出众核异构化的趋势,异构架构下的程序如何编写,是众核异构系统需要解决的重要问题。目前海洋模式系统软件都是基于MPI消息传递机制实现大规模并行,能够通用于多核架构的高性能计算机系统,但对于众核异构计算机系统的并行研究工作刚刚起步,在并行模型理论研究、并行算法设计和实现上距离实用还有很大距离。非常有必要建立适合海洋模式的大规模异构并行模型,针对众核的并行编程模型,实现多级并行机制。对海洋专业领域算法的应用程序进行新的算法设计,相应的程序开发标准也需要进一步规范和完善。

⒌全球海洋—大气耦合预报

发展海洋—大气耦合预报系统,组成各成员间即时相互交换信息的有机系统。核心技术是实现高效的海气通量及相关参数在子模式之间的交互传递,并保证整个耦合系统质量和能量的守恒,克服由于在耦合界面上各种通量的误差在耦合过程中不稳定增长而导致的气候漂移问题。另一具挑战性的领域是发展耦合数据同化技术,正确处理海洋和大气环境中的不同时间和空间尺度,探索解决耦合模型偏差的方法,优化耦合协方差的权重,建立耦合同化方法和系统,解决由海洋和大气分别同化所带来的不协调问题。通过全球海—气耦合预报系统的建立,同步实现海洋—大气耦合“天气”预报。

【作者简介】文/刘娜 王辉 凌铁军 祖子清,来自国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室。第一作者刘娜,1982年出生,女,山东青岛人,副研究员,主要从事海洋环流动力学、海洋预报理论与方法等研究。本文为基金项目,国家自然科学基金项目“两类ENSO对太平洋北赤道流分叉年际变化的影响”(41406013)和“中国周边海域SST日变化及其对区域气候的影响”(41376016);文章来自《地球科学进展》(2018年2期),参考文献略,用于学习与交流,版权归作者及出版社共同拥有。

来源:溪流之海洋人生

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