第十届全国海洋资料同化研讨会在哈尔滨顺利召开
为了促进海洋资料同化科学研究和业务化应用的学术交流,为我国在此领域的专家、学者和研究生提供探讨新思想、交流新动态的平台,第十届全国海洋资料同化研讨会于2015年7月8~10日在哈尔滨顺利召开,并取得了圆满成功。
一、会议概况
本次会议由国家海洋信息中心主办,哈尔滨工程大学承办,中科院大气物理研究所、中科院南海海洋研究所、国家海洋局第二海洋研究所,国家海洋环境预报中心、解放军理工大学气象海洋学院等单位共同协办。来自国内外27家单位的专家学者和研究生等99名代表参加了会议。
会议开幕式由国家海洋信息中心韩桂军研究员主持。哈尔滨工程大学副校长赵琳教授代表会议承办单位致欢迎辞,他简要阐述了举行本次会议的重要意义,介绍了哈尔滨工程大学的历史沿革及科研和教学情况,并对出席会议的全体与会代表表示热烈欢迎与衷心感谢,预祝会议取得圆满成功。开幕仪式后,会议围绕海洋资料同化系统的发展、海洋资料同化科学理论方法与技术研究、海洋资料同化技术的业务化应用,以及Argo大洋观测系统的发展、Argo资料在基础研究和海洋数据同化系统与业务化预测预报系统中的应用等主题,进行了大会报告交流。
国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员、唐佑民研究员,中科院南海所彭世球研究员,哈尔滨工程大学赵玉新教授,美国国家海洋大气局地球物理流体动力学实验室张绍晴教授,中科院大气物理研究所林壬萍研究员和国家海洋信息中心张学峰研究员等26位国内外专家学者应邀做了大会报告,充分展示了近年来人们在海洋资料同化技术和Argo资料应用研究等领域取得的丰硕成果。
会议闭幕式由本次会议主办方代表国家海洋信息中心韩桂军研究员主持,首先代表与会人员向会议承办方的精心安排表示感谢;对有许多年轻人参加会议表示高兴,希望年轻一代能有更多探索海洋的精神,并建议在今后的会议中能让年轻人有更多的自由交流时间。在主持人的提议下,全体与会代表对会议主办、承办单位和会务组所付出的辛勤劳动,以及哈尔滨工程大学国际交流中心为会议提供的周到服务,表示由衷感谢。
二、会议主要议程
本次会议主要围绕海洋资料同化技术及应用、Argo观测网建设及资料应用等主题展开交流和讨论。
会议共安排了7个特邀报告。来自国家海洋局第二海洋研究所的许建平研究员应邀做了“建设覆盖‘海上丝绸之路’的区域实时海洋观测与保障服务系统"的报告,指出目前全球Argo实时海洋观测网已有30多个国家参与建设与维护,且观测资料免费共享,但对许多东南亚和印度洋沿海国家而言,尽管长期饱受海洋灾害的侵袭,却由于种种原因至今尚未享受到该观测网所带来的“红利",提出应充分利用我国研制成功北斗剖面浮标,以及10多年来从事Argo计划相关工作积累的丰富经验,发起并组织建设覆盖“海上丝绸之路"的区域实时海洋观测网与保障服务系统,为沿线各国提供基础数据与信息服务,从而为实现“携手推动更大范围、更高水平、更深层次的大开放、大交流、大融合"的宏伟目标做出积极贡献。
中科院南海所彭世球研究员介绍了该所近年来开发改进的一个海洋状态估计系统,包括:用一个四维变分同化系统提高南海风暴潮预报;基于CNOP方法的适用性研究有效提高南海西边界流区域预报;利用集合卡尔曼滤波及海洋环流模式POM建立了“选尺度同化"系统,并用该系统同化卫星高度计资料反演地转流;利用多尺度三维变分同化技术及海洋环流模式ROMS建立南海区域资料同化系统,同化多年卫星资料及历史温盐剖面资料(包括Argo资料),产生了一套南海区域20年的高时空分辨率的再分析产品(REDOS);用ISQG方法反演海洋内部密度场及流场,并用Argo资料和卫星资料验证了其有效性。
中科院大气物理所林壬萍研究员介绍了海洋资料同化在气候模式中的应用—东亚夏季风的模拟分析,指出当前气候模式在模拟东亚夏季风的年代际和年际变化上存在的诸多不足,而提出基于集合最优插值方法,在中科院地球系统模式运行的同时每隔7天同化一次海表温度,得到一组1985~2014年的同化试验结果。结果表明,同化试验能合理的反映中国东部雨带的年际转换,并在年际变率的模拟上,能够合理的模拟出El Niño衰减年夏季维持在西北太平洋地区的反气旋式环流异常和相应的负降水异常。
此外,国家海洋局第二海洋研究所唐佑民研究员介绍了集合滤波资料同化的发展和挑战;美国国家海洋大气局地球物理流体动力学实验室张绍晴教授介绍了在气候估计和预测方面影响热带气旋统计校正的因素;国家海洋信息中心张学峰研究员介绍了基于偏差物理学的中级耦合气候模式的参数估计;哈尔滨工程大学赵玉新教授介绍了航海导航对海洋环境的需求。
本次会议上涉及海洋资料同化技术及业务化应用的报告共有21个。其中,中科院大气物理研究所闫长香副研究员介绍了平均动力地形对海洋同化系统的影响,基于集合最优插值法(EnOI),使用Argo、CTD、XBT等观测资料在太平洋-印度洋海域进行的数据同化试验;中科院南海所李毅能助理研究员介绍了利用四维变分同化方法结合观测资料可以获取适合于预报模式的“最优" 二阶抛物线Cd模型,利用该模型可以提高风暴潮模拟精度,特别是在高风速下的最大增水模拟;中科院海洋所齐鹏研究员介绍了一种基于EnOI的波浪数据同化系统,这是第一次将EnOI应用到波浪数据同化。
本次会议中,与Argo资料研究应用相关的成果主要在暖池热含量研究和全球海洋网格资料及相关衍生产品的研发等方面。国家海洋局第二海洋研究所杨小欣硕士研究生介绍了基于Argo资料的西太平洋暖池热盐含量研究结果,报告指出,CSEOF分析表明热带西太平洋热含量有着明显的季节和年际变化,其年际变化为东西反相位并受到ENSO事件的影响;浙江省水利河口研究院李宏工程师介绍了一个基于逐步订正法的全球海洋Argo网格资料客观分析系统(BOA_Argo),并利用该系统完成了2004年1月-2014年12月的全球海洋温度、盐度网格资料及相关衍生产品。
三、主要收获与体会
这次会议充分展示了参会单位近年来在海洋模式开发与应用、资料同化技术应用研究、同化方法改进、资料验证和产品研发、Argo观测网建设及资料应用等方面的研究进展。从本次参会人数来看,国内从事海洋或大气模式开发,数据同化方法研究与应用的学者(特别是年轻学者)越来越多。从参会报告的交流内容来看,虽然我国现有的研究所采用的海洋模式大部分仍然是照搬国外的模式,我国在模式理论上的研究,与先进国家仍存在较大的差距,但近两年,国内的模式改进与研发工作也有了明显进展,陆续有不同单位自主研发了各自研究领域的数值模式。可靠的同化技术是提高海洋数值模拟精度的前提保证,对提高海洋和大气预测预报精度意义重大。通过会议交流令人可喜的是,随着我国对海洋和大气数值模拟的加大投入,特别是计算能力的大幅提升,加上全球海洋观测资料数量的快速增长,以海洋数据同化为基础的海洋和大气数值模拟精度进一步提高。
在海洋资料同化系统中,Argo资料已经成为重要的数据源,本次会议报告中累计有10个报告涉及到Argo资料,加入Argo资料后获得的同化结果与实际观测结果更为接近,多家单位还利用Argo资料研制了多种数据产品,并应用于各种科学研究中。因此,建议有关部门应对数据产品、特别是Argo数据产品的研制和数据可靠性验证加大投入,为我国海洋与大气科学研究提供高质量的网格化资料。
随着国产北斗剖面浮标的研制成功,在邻近我国的西北太平洋和南海等海域构建我国的实时海洋监测系统,使之有能力对该海域的热点科学问题(如暖池、ENSO事件、黑潮源地等),尤其是频繁出现的热带气旋(台风)在发生、发展和消亡过程中的上层海洋进行实时监测和研究,为认识海洋与台风相互作用过程和机理提供观测依据,并为促进我国台风研究和提高台风预报水平提供科学依据,显得十分重要和必要。采用北斗卫星精确定位和双向通讯的剖面浮标及其实时海洋监测网,既可以拓展北斗卫星导航系统的服务领域,还可以替代目前只能依靠引进国外剖面浮标建立起来的中国Argo大洋观测网,提高我国在大型国际合作调查计划中的地位和作用,更可为我国海洋和大气等科学领域的基础研究与业务化应用提供更加丰富的海上第一手资料。同时,还可为我国深远海资源开发、海洋运输、远洋渔业和海上军事活动等提供基础数据与信息服务,对维护我国海洋权益、实现海洋强国梦都有着重要的战略和现实意义。为此,建议国家相关部门能尽早启动“海上丝绸之路"的区域实时海洋观测与保障服务系统的建设,使沿线国家和民众能真切体验和更多享受到海上丝路建设带来的福祉,从而能正确理解、支持和促进我国倡议的“一带一路"建设。