正在阅读: 北极海冰精准预测,不仅仅关系气候变化
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

北极海冰精准预测,不仅仅关系气候变化

来源:科技日报2019-07-11 09:45

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  中国科学院大气物理研究所最近发布了今年北极海冰最小覆盖范围预测结果,根据该所海冰研究团队研发的北极海冰集合同化数值预测系统,2019年9月北极海冰覆盖范围最小值约为420万平方公里,接近历史第二低值。

  北极海冰覆盖面积是如何计算出来的?北极海冰面积与人类生活有什么关系?科技日报记者就此采访了团队负责人、中国科学院大气物理研究所研究员刘骥平。

  数值模式直接关系预测准确性

  刘骥平告诉记者,目前北极海冰季节预报有两种手段,一种是较为简单的统计方法,另一种是复杂的数值模式。

  每年9月,北极海冰覆盖范围出现最小值。传统的统计方法是在不同变量间建立关系,即利用历史海冰、大气和海洋数据建立统计模型,然后将其应用到对海冰覆盖面积最小值的预测。

  与统计方法不同,另一种是动力数值模式。该模式分为两类,一类是考虑海冰和海洋两个分量的海冰—海洋耦合模式,其使用给定的历史大气情况去驱动海冰—海洋耦合模式进行海冰预报;一类是用完全耦合的包括大气、海冰和海洋三个分量的模式进行海冰预测。

  “如果用完全耦合方式,模式会变得非常复杂。”刘骥平说,与其他机构研发的模式相比,团队研发的北极区域模式考虑了大气、海冰、海洋三个分量模式。“大气分量会直接影响预测的准确性,但在模式模拟中耗时也最多,按照在超级计算机上运算的工作量来说,海冰和海洋分量的工作量约占40%,而大气分量约占60%。”

  利用动力数值模式开展海冰预测,依赖于初始海冰的状态,如从6月1日开始预测9月最小值,需要6月1日观测的海冰状态。

  刘骥平同时表示,与其他观测手段相比,卫星遥感具有大尺度、实时与连续观测的特点,可以为模式提供更准确、更合理的海冰初始条件,进而减小模式的模拟偏差,提高北极海冰的预测能力。但卫星遥感的缺点也显而易见,其只能比较好地观测到海冰覆盖情况,对海冰厚度和其他状态的估算有比较大的误差,这样会给海冰预测带来不确定性。但卫星遥感海冰监测和信息提取技术为发展业务化海冰数值预报提供了重要技术支撑。

  海冰预测精度目前还远远不够

  北极海冰的快速减少和变薄已引起了国际上的广泛关注,并对许多利益相关者提出了挑战,包括北极航道航行安全、气候变化研究、自然资源开发和可持续发展、地缘政治、北极沿岸部落群体生活方式等。

  坚冰覆盖的北极原本并不适合船只航行,随着全球气候变暖,北极海冰不断融化,这才让北极航道逐渐具备通航可能性。北极航道主要包括俄罗斯沿岸的东北航道、途经加拿大北部北极群岛的西北航道和穿越北冰洋中央公海海域的中央航道,东北航道是目前主要通航的路线,近年来,我国已试航成功的集装箱船走的就是东北航道。

  由于计算量大,目前全球气候模式只能给出空间分辨率约为100公里的北极海冰预测。对借道北极航道的商船来说,这个精度是远远不够的。

  “相比起来,北极区域气候模式的空间分辨率可以很高,我们目前给出的是约为20公里的北极海冰预测,但商船船东更关心的是几公里以内的海冰覆盖情况。”刘骥平告诉记者,目前团队正在开展3至5公里范围的海冰预测。

  北极海冰快速变化对我国的气候异常、环境状况等方面也有重要影响。北极海冰的减少可以通过减弱中高纬的西风急流,使得一些地区的阻塞形势出现的频率增加,北极冷空气向这些地区入侵的频率增加,可致这些地区冬季低温天气频繁和异常降雪。此外,北极海冰的减少,会影响大气环流,使得北方大气扩散条件减弱,引起冬春季雾霾的增加。

  但刘骥平说,准确地进行北极海冰跨季节预测依然充满挑战。陈 瑜

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 一张长长长长长图致敬人类登月50年

  • 河南义马气化厂爆炸事故已致10人死亡5人失联

独家策划

推荐阅读
中外科学家在距今约1.64亿年的侏罗纪地层中发现并证实了迄今最早具有完整舌骨的原始哺乳动物化石,19日出版的《科学》杂志介绍了这一研究成果。沈阳师范大学拥有一支高水平国际化古生物研究队伍,近年来先后产生了赫氏近鸟龙、巨齿兽等一批重大科技研究成果。
2019-07-19 16:12
置身在西宁海洋世界科普馆面积28000平方米的场馆内,仿佛来到了奇幻的海底龙宫,水藻珊瑚色彩斑斓,各类鱼群悠闲自在。作为整个海洋世界科普馆的“明星”,两只来自俄罗斯的白鲸和八只来自日本的瓶鼻海豚一来到高原就引起了高度关注。
2019-07-19 16:12
19日,《科学》杂志以研究长文(Research Article)的形式在线发表了中国工程院院士、南开大学校长曹雪涛课题组的研究,研究发现细胞核内存在能特异性识别病毒DNA的天然免疫受体分子,可启动对病毒的“强反击”。
2019-07-19 10:31
南极—艾特肯盆地在大约40亿年前形成,是太阳系中保存下来的最大的陨石坑。今年4月,研究人员在《地球物理通讯》月刊撰文称,南极—艾特肯盆地地下深处埋藏了约2.4千兆吨的巨量金属,其显然正在改变月球的引力场。
2019-07-19 10:55
从1969年7月到1972年12月,总共有12位美国宇航员通过“阿波罗计划”踏上了月球。
2019-07-19 10:54
1969年7月20日,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗走出登月舱,踏上月面,并说出了此后在无数场合被广泛引用的名言:“这是个人迈出的一小步,却是人类迈出的一大步。时代的车轮滚滚向前,如果每个国家和地区都不放弃联接更多智慧,不排斥汲取更多力量,人类必将取得更伟大的成就。
2019-07-19 10:52
为什么大脑可以产生复杂的动力学行为,形成丰富的大脑认知功能,其与相对稳定的大脑结构又有什么关系,这些问题始终是脑神经科学与复杂网络动力学领域的热点话题。
2019-07-19 10:51
自从“阿尔法狗”战胜李世石,运用神经网络与深度学习的人工智能给人们留下了“无所不能”的印象。
2019-07-19 10:49
日前,浙江天台县侦破了一起篡改他人高考志愿案件。无独有偶,河南中牟县也发现了一起篡改他人高考志愿事件,乔某因为琐事与同班同学刘某发生矛盾,恶意篡改了刘某的高考志愿。
2019-07-19 10:48
近日,一项鼻纹识别解决方案,一经推出就大受好评,并已最先应用于犬只身份认证。这一方案将有助于城市中的宠物管理,使AI寻宠、宠物门禁、在线犬证办理等成为可能。
2019-07-19 10:47
据吉林大学透露,该校生物考古学国际创新团队最近发现了迄今为止人类颅骨人工变形最早的实物证据。这项研究由吉林大学考古学院教授张全超和美国得克萨斯A&M大学博士王谦共同牵头完成。
2019-07-19 10:45
斯坦福大学医学院研究团队最近一项发表在《自然》上的论文指出,斑马鱼睡眠时的神经活动特征与人类相似。这意味着睡眠活动至少在4.5亿年前已经演化出来,此时地球上的动物仍然全部生活在海中。
2019-07-19 10:44
攀上“海上第一仙山”1132.7米海拔高度的崂山巨峰,尽览碧波万顷的黄海与繁花似锦的崂山山海相连、山光海色的美景,令人流连忘返。为科技企业增添创动力,崂山区围绕创业、创新、财政、税费、融资、人才、对外合作、政务服务等八大方面打出政策资金的“组合拳”。
2019-07-19 10:43
“我国年工业用能约29.1亿吨标准煤,但其中150摄氏度以下余热(低品位热能)往往是‘废热’,其总量相当于工业用能的14.2%。如果40%的余热能得到有效利用,一年就能节约1.65亿吨标煤,意义巨大。”上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹说。
2019-07-19 10:42
7月18日,由哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司自主研发、设计、制造的藏区最大水电站四川雅砻江两河口水电站首台混流式水轮机导水机构制造成功,通过业主公司雅砻江流域水电开发有限公司的验收。
2019-07-19 10:41
首批科创板挂牌企业鸣锣在即,作为科创板上市企业后备军,成长型科创企业跃跃欲试。培训班上,上海市科技创业中心与多家银行、证券、服务机构签署科创企业上市培育库首批特约服务商协议。
2019-07-19 10:41
在“你是什么垃圾”的善意调侃下,垃圾分类已成创业者的“新风向”,一个隐藏的千亿市场由此打开。曹磊说:“看似简单,但很多人还是会惊奇地发现,自己居然分不清楚垃圾的类别,垃圾分类小程序因此应运而生。
2019-07-19 10:40
7月18日,“探索一号”TS12航次科考第二航段正式开跑。早上8时,深潜器按照原定计划被推出潜器库,滑过轨道到达主吊缆下方,被吊起入水。
2019-07-19 10:33
1969年7月20日,“阿波罗11号”登月成功,人类的足迹首次踏上月球。50年前,科技远没有今天发达,宇航员靠什么飞到38万公里外,并在月球上安全着陆?
2019-07-19 10:32
传输矩阵方法是一套基于波动光学的数学方法,可依此法求解半透明有机太阳能电池的相关光学性能参数,建立光电转化率和透明度与膜系厚度之间的函数关系。相比之下,有机光伏材料不仅具有高度可调的光学性质,而且易制成半透明的有机薄膜,因而在半透明光伏领域具有更大的应用潜力。
2019-07-18 10:18
加载更多