中国近海中尺度海洋动力环境预报方法及其应用

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1、“中国近海中尺度海洋动力环境预报方法及其应用”公示材料一、项目名称：中国近海中尺度海洋动力环境预报方法及其应用二、提名者及提名意见提名者：中国科学院提名意见：中尺度海洋动力环境的认知和预报，是海洋研究中最重要的环节，在国家海洋国土安全和海洋权益维护、以及近海环境保障和防灾减灾等重大国家需求中，均发挥着重要的科技支撑作用。该项目经过10余年的联合攻关，自主研发水平短阵声学层析、船载X波段雷达遥测等多项观测新技术，打破国外对关键装备的技术封锁；引入非线性开展海洋环境变化的机理研究，新方法系统推进了中尺度过程产生、消亡机理及声学效应的认知水平；研发原理先进的海洋资料同化新技术，构建包括中国近海

2、在内的关键海域高精度中尺度海洋动力过程预报模式和信息网络集成及动态传输可视化平台，模式空间网格密度达到1/24°（分辨率达到5km，与美国同类产品相比提升约50%），5天的海表温度预报误差小于0.5°C。受该项目资助，发表多篇科研论文、取得多项软件著作权和发明专利，论文他引率超过82%；项目部分研究成果已获2013年海洋工程科学技术奖一等奖。该项目成果在海洋环境监测和保障、海上石油平台设计等民用方向获得广泛应用，并在亚丁湾护航行动、军事服务及科研教学中发挥了重要的技术支撑作用。该项目的实施，体现了国内海洋动力学和水声学的学科交叉，全面提升了我国在海洋“立体观测、过程识别和信息服务”方面的

3、技术水平。对照国家科学技术进步奖授奖条件，确认提名材料真实有效，公示无异议，相关栏目符合要求。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介：中尺度海洋动力过程的时间尺度从数天至数月、空间尺度从数公里到数百公里，主要包括中尺度涡、内波和锋面等。中尺度海洋动力过程在中国近海广泛分布且频繁发生，是中国近海海洋环境变化的主控因素，对中尺度海洋动力环境监测、预报及其信息服务在国土权益安全、海洋环境保障、资源的可持续利用和沿海防灾减灾等方面，都发挥着重要作用、具有重大国家需求。本世纪初，美国在中国近海开展中尺度过程及其声学效应海上试验，并构建了海洋环境预报模式，在我国近海的网格密度达到1/16

4、°（分辨率达到10km以内），而我国尚未开展针对中尺度过程的系统研究，海洋环境预报水平远低于美国。在需求和威胁的双重压力下，中国科学院近百名科研人员通过近10年的联合攻关，围绕中尺度海洋动力环境预报与应用这一核心科学问题，在现场调查、遥感反演、声学研究、数值预报、信息系统等方面实现多项技术创新，打破国外对海洋装备的技术封锁，系统获得我国近海中尺度海洋动力过程的时空分布特征和生消规律认知，解决了中尺度过程监测预报中的关键机制，构建了关键海域中尺度海洋动力环境预报模式和海洋环境信息服务平台，全面提升我国对中国近海开展中尺度过程及其声学效应的认知水平和模拟、预报能力，满足了国家各部门在近海海洋

5、军事保障、石油平台开发建设等方面的需求。该项目的主要技术和创新包括：1、在国内首次系统构建针对中尺度海洋动力过程“点-线-面/天-船-底”的高分辨率、长时序新型海洋立体观测系统，包括：以潜标为核心的深海观测系统、以声学层析为核心的浅海观测系统和以遥感遥测为核心的大面同步观测系统，为中国近海海洋动力环境调查新方法和测报新技术提供了有力支撑。2、创新性的将非线性方法引入中尺度海洋动力过程时空规律与演化机制研究中，在中尺度过程识别与信息提取、黑潮与中国近海水交换过程及演变机理等方面取得了许多原创性发现；实现了复杂海洋环境下的宽带声传播场的快速预报算法，极大提高了声环境的快速预报效率，系统推进了

6、我们对中尺度海洋动力过程及其声学效应的认知水平。3、系统研发了原理先进的海洋资料同化新技术，构建了包括中国近海在内的关键海域高精度中尺度海洋动力过程数值预报模式，空间网格密度达到1/24°（分辨率达到5km，与美国同类产品相比提升约50%），5天的海表温度预报误差小于0.5°C，达到国际先进水平；构建了中国近海海洋动力环境信息网络集成及动态传输可视化平台，数据产品及预报服务得到了军、民广泛应用。该项目成果在我国多个军民业务部门得到了移植和应用。特别是项目构建的亚丁湾海洋三维温盐流综合预报系统，在亚丁湾护航行动的气象和海洋保障中发挥了重要的海洋环境支撑作用，具备为我国海上利益攸关区战略支点

7、建设提供科学辅助决策的功能。该项目发表论文125篇，其中SCI论文66篇，EI论文15篇，高影响因子国际论文30余篇，取得软件著作权8项，获得发明专利3项，部分研究成果获2013年海洋工程科学技术奖一等奖。四、客观评价：1、项目验收意见2007年1月23日，专家组对该项目部分成果进行验收，验收意见指出：“在我国首次实现了定点长时间的南海海洋内波调查，并获得了有效的现场观测数据”，“研究成果已在南海东部番禺油田开发等方面获得初步应用”