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北极航道观测、预报信息分析研究

项目名称: 北极航道观测、预报信息分析研究
项目类型: 2014年极地科学战略研究基金(社会科学青年)
项目负责人: 姜珊
项目成员: 刘富彬; 孟上; 孙启振
项目编号: 20140402
父项目编号:
规划期:
立项时间: 2014-02-15
预期结束: 2015-12-31
实际结束:
金额(万元): 3

详细描述

1.1立项依据
   1)北极航道的重要性及对我国的影响
   进入21世纪以来,全球经济一体化加速发展,海上运输已成为为全球化和国际贸易的重要支撑。由于全球气候变暖导致的北极海冰快速消融,北极航道有望提前开通。相比较之下,东北航道相对成熟,水文、气象条件优于西北航道。西北航道中海冰变化的不确定性和局部复杂的海冰变化,给西北航道的利用带来一定的困难。我国必须大幅提升我国在北冰洋地区航运的安全保障能力,尤其对海冰和气象的监测和预报能力,这样不但可以减少对破冰船领航服务的依赖性,同时也为北极航道的商业利用提供了必不可少的安全保障条件,使之更为可行。
   2)国际北极地区观测预报系统现状和发展
   北极地区目前拥有多个观测网络,包括SAON、Arctic ROOS、iAOOS以及IABP等。这些观测计划对北极地区的大气、海冰、海洋等环境条件具有了一定的监测能力,并通过国内的冰雪机构发布实时的海冰产品。但是由于项目和计划种类繁多,规模不一,缺乏整体安排。因此,我们有必要梳理了解我们可以获得的北极观测数据,为北极航行预报系统提供所需要的气象、海冰、海洋数据参考。
   3)我国观测预报系统发展现状
   我国北极航线观测工作起步晚、基础弱,参与国际观测计划的机会较少。我国的北极观测活动主要是始于5次北极科考,以及风云系列和海洋系列的卫星遥感监测。我国北冰洋考察以“雪龙”船为支撑平台,其中第五次北极考察成功穿越东北航道,并开辟大西洋扇区调查。但是由于观测区域范围有限,观测持续性不强,不能满足预报模式特别是精细化预报对观测数据的需求。我们需要广泛搜集国外可获得的北极实时观测数据,尤其是北极航道海域的海洋水文和气象资料,建立北极观测数据库,用于我国的预报能力建设。
   我国目前的北极预报系统主要包括北极海冰-海洋耦合模式和北极大气数值预报系统,但与北极航线的精细化预报保障的业务化需求还存较大差距,需要在未来发展中继续改进。因此,在北极航道通航的现状下,我国需要建立完善的针对北极航线的观测预报数据库,为中国北极观测预报的常态化、业务化发展提供支持。


  1.2研究基础
   国家海洋环境预报中心参加了历次南北极考察任务,在数值预报、海冰-海洋相互作用、现场观测与气象保障等方面形成了研究特色和技术优势;先后承担并完成了国家863课题、973课题、极地专项、北极航道公益项目等国家重大专项研究项目。
   雪龙船共实施了五次北极科学考察,在2010年第四次北极海洋科学考察中,雪龙船创造了我国航海史中抵达最北地区的纪录,也为北极航道的研究和航行实践打下了基础。在2012年第五次北极科考中,雪龙船穿越东北航道并对北大西洋和冰岛海域进行了科学考察,并成功布放我国首套极地海气耦合观测浮标。预报中心利用初步建立的极地气象、海冰预报保障系统,全程提供气象、海冰等航线预报保障服务,积累了北极航道预报保障经验。
   2013年9月,预报中心全程负责中远船舶首航北极穿越东北航道的海冰、气象预报保障任务,提供详实的气象、海冰气候背景分析,开展了海冰长期预测的工作,针对东北航道区域冰情变化趋势给出了航线推荐意见,为此次中远船舶首航北极顺利穿越东北航道提供及时有效的预报支持。
   预报中心信息系统室能够为业务预报和科研提供辅助技术支撑,2013年,由信息系统室牵头,已开展了《北冰洋航线安全保障战略研究》相关的研究工作。
   项目申请人在攻读博士期间,曾参与数据库及网络平台的建设;2011年参与“极地国家利益战略评估”子专题项目研究,是《极地国家政策研究报告(2012-2013)》一书的作者之一(丁煌等,2013,科学出版社),对北极国家的研究机构和大的国际科学研究计划较为了解。