每年冬季，海冰對(duì)渤海海洋航運(yùn)、海上油氣勘探和生產(chǎn)等具有不同程度的影響，歷史上冰情嚴(yán)重時(shí)曾發(fā)生石油平臺(tái)倒坍、輪船損毀、航運(yùn)中斷等重大海冰災(zāi)害。在渤海海洋經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天，原有海冰數(shù)值預(yù)報(bào)的時(shí)效、分辨率和產(chǎn)品類型，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng)特別是海洋石油開發(fā)的需要。根據(jù)國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)海洋工程開發(fā)、海上生產(chǎn)運(yùn)輸對(duì)防冰抗災(zāi)的迫切需求，必須開發(fā)適應(yīng)不同時(shí)間、空間尺度的海冰數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)。未來(lái)的主要發(fā)展方向?yàn)椋海?）延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效和準(zhǔn)確率，逐漸由現(xiàn)在的3-5d延長(zhǎng)到7d以上；（2）提高海冰數(shù)值模式空間分辨率，由中尺度向小尺度精細(xì)化方向發(fā)展。 本文對(duì)渤海海冰歷史冰情及其對(duì)渤海水文氣象和氣候變化的響應(yīng)進(jìn)行了大量資料綜合分析研究，為發(fā)展渤海海冰數(shù)值預(yù)報(bào)提供了渤海海冰生消和變化的背景知識(shí)。歷年冬季結(jié)合冰調(diào)、專業(yè)抗冰、防冰項(xiàng)目和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，獲取了大量渤海冰運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、冰面特征和冰內(nèi)溫鹽結(jié)構(gòu)等熱力學(xué)特性相關(guān)資料，及影響海冰生消和運(yùn)動(dòng)的水文氣象資料，為確定模式結(jié)構(gòu)、選取物理參數(shù)和發(fā)展渤海海冰模式提供了觀測(cè)依據(jù)。 本文系統(tǒng)地總結(jié)了海冰運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)，特別是流變學(xué)和熱力學(xué)的基礎(chǔ)理論... 

【文章頁(yè)數(shù)】：172 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 渤海的海冰
        1.1.1 渤海海冰形成原因及分類
        1.1.2 海冰物理性質(zhì)和力學(xué)特征
        1.1.3 渤海和黃海北部冰情
        1.1.4 渤海海冰漂移
    1.2 渤海海冰數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)研究的意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外海冰數(shù)值模式現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)
        1.3.1 海冰動(dòng)力學(xué)模式
        1.3.2 海冰熱力學(xué)模式
        1.3.3 冰-海洋耦合模式
        1.3.4 我國(guó)的海冰數(shù)值模式發(fā)展
    1.4 本文的研究目的和主要工作
2 海冰模式發(fā)展的理論基礎(chǔ)
    2.1 海冰動(dòng)力學(xué)
        2.1.1 海冰漂移
        2.1.2 海冰形變和冰脊、水道的形成
        2.1.3 海冰流變學(xué)
    2.2 海冰熱力學(xué)
        2.2.1 太陽(yáng)短波輻射
        2.2.2 氣-冰界面輻射傳輸
        2.2.3 長(zhǎng)波輻射
        2.2.4 冰內(nèi)熱力學(xué)過(guò)程
    2.3 小結(jié)
3 冰-海洋耦合模式在渤海的發(fā)展和應(yīng)用
    3.1 渤海冰-海洋耦合模式的發(fā)展
    3.2 基本物理過(guò)程
        3.2.1 海冰模式基本方程
        3.2.2 冰-海洋界面過(guò)程的參數(shù)化
        3.2.3 渤海海冰厚度分布函數(shù)空間分布
        3.2.4 耦合模式的框架和流程
    3.3 耦合模式季節(jié)演變模擬
        3.3.1 季節(jié)演變模擬個(gè)例
        3.3.2 冰期
        3.3.3 海冰范圍的季節(jié)演變
        3.3.4 海冰厚度與密集度空間分布
    3.4 渤海冰-海洋耦合模式預(yù)報(bào)試驗(yàn)
        3.4.1 預(yù)報(bào)試驗(yàn)個(gè)例
        3.4.2 客觀檢驗(yàn)方法
        3.4.3 客觀檢驗(yàn)結(jié)果
    3.5 小結(jié)
4 資料同化技術(shù)在海冰預(yù)報(bào)中的應(yīng)用
    4.1 資料同化的回顧
        4.1.1 大氣資料同化的發(fā)展
        4.1.2 海洋資料同化的發(fā)展
    4.2 資料同化基本方法的發(fā)展
        4.2.1 三維空間靜態(tài)客觀分析方法
        4.2.2 松弛逼近法(Nudging，牛頓松弛法)
        4.2.3 變分約束法
        4.2.4 Kalman 濾波
        4.2.5 資料同化各種方法的比較與聯(lián)系
    4.3 海冰資料同化方法研究和試驗(yàn)
        4.3.1 海冰資料同化的需求
        4.3.2 海冰資料 Nudging 同化方法
        4.3.3 海冰資料 Nudging 同化試驗(yàn)
    4.4 小結(jié)
5 小區(qū)域精細(xì)化海冰數(shù)值模式
    5.1 小區(qū)域高精度海冰數(shù)值模型
        5.1.1 控制方程
        5.1.2 預(yù)報(bào)方法
    5.2 小區(qū)域高精度海冰數(shù)值預(yù)報(bào)模式的可行性檢驗(yàn)
        5.2.1 計(jì)算區(qū)域與初始參數(shù)
        5.2.2 計(jì)算結(jié)果
    5.3 小結(jié)
6 總結(jié)和下一步工作
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 下一步工作
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]質(zhì)點(diǎn)—網(wǎng)格海冰模式在渤海的數(shù)值預(yù)報(bào)試驗(yàn)[J]. 劉煜,白珊,劉欽政,吳輝碇.  海洋預(yù)報(bào). 2005(S1)
[5]黃、渤海海冰長(zhǎng)期變化特征分析[J]. 李劍,黃嘉佑,劉欽政.  海洋預(yù)報(bào). 2005(02)
[6]渤海冰-海洋耦合模式 Ⅱ.個(gè)例試驗(yàn)[J]. 蘇潔,吳輝碇,白珊,張?zhí)N斐,劉欽政.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2005(02)
[7]渤海冰-海洋耦合模式 I.模式和參數(shù)研究[J]. 蘇潔,吳輝碇,劉欽政,張?zhí)N斐,白珊.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2005(01)
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[9]渤海冬季海冰氣候變異的成因分析[J]. 劉欽政,黃嘉佑,白珊,吳輝碇.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2004(02)
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本文編號(hào)：3722618