渤海冰—海洋耦合模式研究

位于高纬和极地的海冰与海洋是一个有机的耦合系统，是全球气候系统的重要组成部分，海冰高反照率和对海气输送的隔绝作用、气-冰-海间热量、动量和物质交换以及与此有关的反馈机制对气候变化有非常重要的影响。近年来，利用包括海洋和海冰的多系统耦合模式研究气候变化及其预测方法得到了很大的发展，但也遇到了一些困难，其中有些困难与高纬海冰过程的处理有关，因此冰-海洋相互作用和耦合模式的研究引起许多研究人员的兴趣。另外，为保障结冰海区航运、海洋石油开发等活动的安全，区域性海冰—海洋相互作用机制和短期直至季节尺度的冰-海洋模拟也得到了发展。我国渤海和黄海北部历年出现不同程度的冻结，其冰情的变化与全球气候变化有密切关系。历史上多次出现严重冰情造成钻井平台倒塌，船舶破坏，航运中断等严重海冰灾害。自1969年特大冰封以来，我国海冰的监测、预报和研究开始较全面地开展起来。通过一些现场观测和实验对渤海海冰物理力学性质有了一定了解，对冰与海上结构物相互作用的研究也有一定进展，并结合工程实际为我国海上工程提供了所需的海冰环境设计参数。在海冰常规观测基础上，进一步开展了卫星和航空遥感技术和应用的研究。本论文首先介绍了我国海冰研究的有关情况和国内外有关冰-海洋相互作用、耦合模式及其应用研究的进展。在详细分析我国海冰性质和研究现状基础上，结合海洋一号卫星海冰信息的反演，利用冰—海耦合模式对中国海冰进行了模拟，模拟结果基本符合我国冬季海冰生长、消融实况。并首次利用冰—海耦合模式对中国海冰进行了预报试验，属于创新性的工作。