奋战在海冰预报第一线

来源:中国海洋报   发布时间:2015-05-20 17:14:42 

■ 国家海洋环境预报中心

2012年10月,国家海洋环境预报中心(以下简称预报中心)在山东威海市组织召开了2012/ 2013年冬季海冰预测会商会。根据会商意见,预报中心及时组织召开了冬季海冰预警报工作动员会和准备会,安排部署了冬季海冰宣传、预警报制作等具体工作,并组织相关人员认真学习海冰灾害应急预案以及预报中心应急预案实施细则,提早为冬季海冰预警报应急工作做好准备。

2012年12月上旬,受持续冷空气影响,辽东湾冰情发展迅速,对海上交通运输、渔业捕捞、海水养殖、油气开发、工程施工等生产活动和沿海居民生活造成很大影响。预报中心快速响应,启动海冰灾害应急预案,组织召开海冰预报服务工作协调会议,加强海冰预报,联系国家卫星海洋应用中心加强海冰监测,并通过手机彩信和各种媒体发布海冰信息,及时提醒政府有关部门、涉海生产企业以及社会公众防范海冰灾害风险。在整个年度海冰应急期间,预报中心先后共组织海区预报中心及环渤海三省一市海洋预报台进行海冰灾害远程视频应急会商45次,有力保障了海冰应急工作的顺利开展。

2012/2013年冬季渤黄海海冰监测及调查

渤海海冰业务化监测系统是海冰预报的重要保障,只有及时获取全面客观的现场海冰监测数据,才能更准确地预报未来冰情的发展趋势。2012/2013年冬季,预报中心主要利用卫星遥感、岸基雷达、海洋石油平台、海洋站等手段监测渤海冰情发展,同时组织开展了渤海海冰现场调研、环渤海沿岸海冰现场调查,并搭乘海军破冰船进行渤黄海海冰调查,全方位采集海冰以及大气和海洋等观测资料,全面调查海冰冰情。

卫星遥感监测

卫星遥感海冰监测和信息提取技术的广泛应用,为业务化海冰数值预报的发展和海上石油平台冬季海上安全作业提供重要技术支撑。2012/ 2013年冬季每天接收MODIS遥感图像、HY-1B遥感图像,并定期接收高分辨率雷达卫星RADARSAT-2遥感图像,实时监测渤黄海冰情(图1)。

平台雷达监测

JZ20-2雷达基本不受天气状况影响,可全天候、实时进行海冰监测,进一步丰富了海冰监测手段,完善了海冰监测系统,可为高精度小区域海冰数值预报模式提供海冰初始场,为海冰预报及研究提供了有力的保障。该系统利用image-proplus软件对雷达数据进行初步处理,获取海冰雷达监测图像(图2),从雷达图像可以分析石油平台附近海冰分布及海冰运动情况。同时,为了充分利用雷达监测数据,预报中心联合大连理工大学合作开发雷达图像处理系统。利用该系统能分析监测区域内海冰密集度、冰块尺寸,导入相近时间的两张雷达图像还能够分析海冰漂移的速度。

渤海海冰现场调研

2012年12月,受持续低温的影响,辽东湾的浮冰面积不断扩大。12月23日辽东湾的最大浮冰范围达到了41海里,为近十年来12月份的第二高值。元旦期间,受冷空气的影响,辽东湾最大浮冰范围达到50海里,与往年同期相比冰情偏重。随着渤海海域冰情的不断发展,海上油气作业、渔业养殖、海上航行等受到了一定影响。

为了深入贯彻国家海洋局关于加强渤黄海重点预报保障目标海冰灾害调研的工作要求,同时也为了进一步做好海冰预报服务,预报中心主任王辉带领海冰调研组于1月7日奔赴辽东湾JZ20-2石油平台和秦皇岛港务局港口股份有限公司开展海冰调研工作(图3)。此外,由预报中心牵头,国家海洋局预报减灾司、减灾中心和北海分局参加的海冰第二调研组的同志也同期赶赴黄骅港开展了海冰现场调研工作。

预报中心海冰调研组与石油平台安全监督的负责同志进行了深入交谈。石油平台有关同志介绍了JZ20-2平台相关情况、当地冰情概况以及海冰对平台生产作业的主要影响。因JZ20-2平台为椎体结构,海冰随潮流运动撞击桩柱导致平台振动剧烈,平台工作人员也在实时监测海冰的发展。针对预报中心当时提供的预报产品,平台希望进一步细化区块的海洋气象和海冰预报准确性,同时进一步提高海冰预报的精细化程度,以满足海上平台生产作业的需要。

1月9日上午,调研组抵达秦皇岛港务局港口股份有限公司开展海冰调研。港务局相关人员详细介绍了港口概况、海冰应对措施和海冰工作部署,提出了对海冰预报的具体需求。随后,调研组一行赴秦皇岛港内进行海冰实地调研。

与此同时,另一个海冰调研组于1月8日~9日赶赴黄骅港开展海冰现场调研工作。1月8日下午15时调研组抵达黄骅港后,先后赴黄骅港3000吨级码头、神华集团黄骅港和黄骅亿吨综合大港开展了现场调研,并于1月9日上午与神华集团黄骅港务公司、沧州市港务公司及航道处、沧州市海洋局等单位代表进行了座谈,主要对黄骅港概况、历史及今年海冰冰情、当地政府和企业应对海冰灾害主要措施及对海冰预报需求进行了调研。调研取得了良好的效果,获得了大量第一手资料。

通过开展此次海冰调研,中心进一步了解了当前海冰冰情和海上生产航运部门对海冰预报的不同需求,为中心提高海冰预报准确性和针对性提供了第一手素材。

渤海沿岸海冰调查

2013年1月中旬以来,受持续较强冷空气影响,渤海冰情稳定发展,尤其是辽东湾冰情发展迅速,1月27日,辽东湾海冰外缘线离岸最大距离达到73海里,分布面积19185平方公里,占辽东湾面积的62.7%。从各地汇总的冰情信息了解到,渤海辽东湾北部许多港口已出现大面积结冰的情况,海上交通运输、油气生产安全等受到一定程度的影响。

自2013年1月中旬开始渤海冰情进入盛冰期,海冰分布范围广、海冰厚度大。根据国家海洋局部署及预报中心领导指示,为进一步掌握该年度冬季辽东湾沿岸海冰的实际发展情况,全面了解渤海冰情及海冰对海水养殖、渔业捕捞、海上交通运输、石油开采、港口码头等造成的影响,2013年1月28日至2月2日,预报中心组织国家卫星海洋应用中心、辽宁省海洋预报台以及地方监测台站组成联合调查队,开展了2013年渤海沿岸海冰冰情调查。

本次海冰调查从营口市鲅鱼圈经济开发区的白沙湾站开始,由东向西,至葫芦岛市绥中县碣石结束,驾车行程近2000公里,在辽东湾沿岸海域选取了白沙湾、山海广场、光辉渔港、西炮台、二界沟、盘山渔港、锦州笔架山、葫芦岛浴场、兴城海水浴场、菊花岛小坞码头等13个具有代表性的调查观测站位。调查队携带有冰钻、温盐仪、风向风速仪、红外测温仪、GPS等专业观测仪器,对固定冰厚度、冰表面温度、冰下海水温度、海水盐度及风速、风向等要素进行了观测调查。

由于1月底冷空气活动减弱,气温回升,辽东湾东岸的营口冰情较之前有所缓解。通过本次调查发现,本年度渤海海冰以平整冰为主,堆积现象较轻;辽东湾西岸的冰情较东岸冰情偏重,其中位于辽东湾西岸盘锦二界沟渔港和三道沟盘山渔港两个站位的视野范围内全部是固定冰。此外,调查队在锦州笔架山、葫芦岛海滨浴场及觉华岛沿岸海域等5个调查站位实地观测,发现锦州笔架山、葫芦岛海滨浴场的冰情较觉华岛重。而在觉华岛附近的小坞渔港沿岸海域发现冰层相对较薄,调查队员无法在冰上行走。

自预报中心2005年开始海冰沿岸调查以来,为研究渤海沿岸海冰发展特征及对沿岸产生的影响提供了大量的第一手资料,预报中心每年冬季都会组织开展辽东湾海冰调查。本次海冰沿岸调查进一步实地观测到了海冰要素以及大气、水文要素,获取到最新相关数据及资料。春节临近,预报中心进一步加强了海冰观测预报,及时发布海冰灾害预警报,并提醒海上交通运输、石油开采、港务港口、渔业生产、水产养殖等涉海部门密切关注我们的冰情预警报,提前采取防御措施,做好防冰抗冰准备。

破冰船海冰调查

2013年1月17日~22日,预报中心唐茂宁参加了海军第77次冰情调查(图4)。此次冰情调查任务先后经河北沿岸、渤海湾、莱州湾、渤海海峡、黄海北部、辽东湾,于1月22日返回秦皇岛港。冰情调查历时5天,航程1000多海里,分别对渤海及黄海北部的28个站点的海冰(包括冰量、密集度、冰型等要素)、水文(包括海水温度、盐度等要素)、气象(包括风速、风向等要素)进行了定点观测。调查仪器包括棒状温度表、SYA2-1型实验室盐度计、密度量筒、表层水温表、空盒气压表、通风干湿表、手持式风向风速仪等,调查内容包括海冰要素、水文要素、气象要素。

从这次环渤黄海海冰实地调查获取的数据,结合国家海洋预报台发布的海冰实况和预报信息分析,证明本年度的渤黄海冰情较常年偏重。此次冰情调查,破冰船航行千余海里,获取了大量宝贵的海冰资料,为今后的冰情预报提供了有力的支持。

2012/2013年冬季渤黄海冰情演变及预警报发布

本年度冬季初冰日为2012年12月4日,终冰日为2013年3月20日,冰期106天。共发布年预报1期,月预报4期,旬预报10期,周预报15期;发布海冰警报26期,其中黄色警报16期,蓝色警报10期;发送逐日渤海海冰数值预报96期(其中周冰情展望及海冰数值周预报14期)。

2013年1月中旬,辽东湾冰情发展迅速,1月16日辽东湾浮冰范围达到69海里,海冰分布面积16120平方公里,超过辽东湾海域面积的二分之一,海冰最大厚度达到45厘米,预报中心根据应急预案发布首个海冰蓝色警报,启动海冰灾害Ⅳ级应急响应。1月17日,辽东湾浮冰范围62海里,莱州湾浮冰范围28海里,均达到蓝色警报标准。1月下旬,渤黄海冰情维持稳定,辽东湾浮冰范围较大,1月22日~27日发布辽东湾海冰蓝色警报。2月7日受强冷空气影响,辽东湾冰情迅速发展,浮冰范围达到77海里,较前一日增加了20海里,预报中心根据应急预案发布辽东湾海冰黄色警报,启动海冰灾害Ⅲ级应急响应。2月7日~22日,辽东湾维持较大海冰范围,连续发布海冰黄色警报16期。2月23日,随着辽东湾海域气温持续回升,海冰面积有所减小,辽东湾湾底及东岸海域出现大面积水区,海冰厚度及密集度明显减小,预报中心将海冰黄色警报降为蓝色。2月25日,辽东湾湾底及东岸海域的水区面积进一步增大,海冰厚度及密集度进一步减小,海冰密集度不足七成,预报中心解除辽东湾海冰蓝色警报。

2012/2013年度冬季辽东湾最大海冰范围89海里,分布面积23041平方公里,占辽东湾面积的75.3%(2月8日);渤海湾最大海冰范围22海里,分布面积5082平方公里,占渤海湾面积的34.3%(2月9日);莱州湾最大海冰范围28海里,分布面积3007平方公里,占莱州湾面积的33.7%(1月17日);黄海北部最大海冰范围24海里,分布面积6027平方公里(1月26日),整个预报海域海冰最大分布面积34824平方公里(2月8日)。

从各海区最大海冰范围来看,辽东湾海冰范围较去年偏大,渤海湾、莱州湾及黄海北部海冰范围与去年相当。

2012/2013年度冬季渤黄海冰情特点

2012/2013年度冬季渤海及黄海北部冰情总体上较常年偏重,冰情主要特点如下:

1.初冰期冰情发展速度快、分布范围广。本年度冬季初冰日为12月4日,较常年提前。12月下旬,持续严寒天气使渤海水温降低,辽东湾冰情发展迅速,12月23日、26日辽东湾浮冰范围两次达到41海里,12月辽东湾最大浮冰范围41海里,是近10年的第二高值。

2.辽东湾冰情较常年偏重,渤海湾、莱州湾及黄海北部冰情接近常年。2013年1月上旬至2月下旬前期,辽东湾海冰维持较大范围,一般冰厚较大,最大冰厚达45厘米,是冰情最严重的时期,本年度冬季辽东湾盛冰期长达53天,较常年偏长。

3.本年度渤海海冰以平整冰为主,堆积现象较轻。4.辽东湾西岸冰情较常年偏重,东岸冰情较常年偏轻。融冰期辽东湾出现局部差异,辽东湾湾底及东岸海域出现大面积水区,融化迅速。

5.冰期106天,较常年偏长……
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