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科研动态
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海洋试点国家实验室建成高分辨率北极海冰预报系统
来源:深海多学科交叉中心     通讯员:牟龙江     2021-09-02 16:32:53
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随着全球气候变暖,近几十年来北极海冰范围出现快速减退,海冰厚度不断减少,融冰期延长。海冰破碎形成的冰间水道将扩大可开发利用的北极航道水域。因此,加强冰间水道的预测能力,保障低破冰等级船舶在冰区的航行安全,提升北极航道的利用效率,一直是北极海冰模拟预报的主要研发方向之一。

冰间水道的模拟与预测依赖于高分辨率海冰-海洋数值模式来分辨不同尺度的海冰形变特征。目前水平分辨率在10公里以上的北极海冰预报系统有加拿大气象和环境预报中心的CAPS预报系统、美国海军的GOFS预报系统和美国国家气象局的RTOFS预报系统,后两者的水平分辨率为3.5公里,初步具备分辨和模拟大尺度冰间水道的能力。对于中小尺度的海冰形变,数值模型仍然只能模拟其统计特性。

海洋试点国家实验室基于MITgcm通用大洋环流模式在高性能科学计算与系统仿真平台上构建了水平分辨率达到2公里的北极海冰-海洋集合预报系统,通过海冰、海洋观测资料的强耦合并行同化,借助于GFS全球大气预报场,实现了未来72小时北极海冰和海洋的短期概率预报,进一步捕捉到了可见光卫星观测中的高分辨率中小尺度冰间水道特征,表明了该预报系统对中小尺度海冰形变的模拟和预测能力。

海洋试点国家实验室将继续优化适用于具有多时空尺度分形特征的冰间水道初始化算法,发展甚高分辨率海冰预报模式,实现北极海冰的精细化预测。


海冰密集度24h集合平均预报场(2公里)与MODIS可见光/AMSR2微波辐射计融合产品(1公里)的对比

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