正在閱讀﹕ 北極海冰精准預測﹐不僅僅關係氣候變化
首頁> 科技頻道> 綜合新聞 > 正文

北極海冰精准預測﹐不僅僅關係氣候變化

來源﹕科技日報2019-07-11 09:45

調查問題加載中﹐請稍候。
若長時間無響應﹐請刷新本頁面

  中國科學院大氣物理研究所最近發佈了今年北極海冰最小覆蓋範圍預測結果﹐根據該所海冰研究團隊研發的北極海冰集合同化數值預測系統﹐2019年9月北極海冰覆蓋範圍最小值約為420萬平方公里﹐接近歷史第二低值。

  北極海冰覆蓋面積是如何計算出來的﹖北極海冰面積與人類生活有什麼關係﹖科技日報記者就此採訪了團隊負責人﹑中國科學院大氣物理研究所研究員劉驥平。

  數值模式直接關係預測準確性

  劉驥平告訴記者﹐目前北極海冰季節預報有兩種手段﹐一種是較為簡單的統計方法﹐另一種是複雜的數值模式。

  每年9月﹐北極海冰覆蓋範圍出現最小值。傳統的統計方法是在不同變量間建立關係﹐即利用歷史海冰﹑大氣和海洋數據建立統計模型﹐然後將其應用到對海冰覆蓋面積最小值的預測。

  與統計方法不同﹐另一種是動力數值模式。該模式分為兩類﹐一類是考慮海冰和海洋兩個分量的海冰─海洋耦合模式﹐其使用給定的歷史大氣情況去驅動海冰─海洋耦合模式進行海冰預報﹔一類是用完全耦合的包括大氣﹑海冰和海洋三個分量的模式進行海冰預測。

  “如果用完全耦合方式﹐模式會變得非常複雜。”劉驥平說﹐與其他機構研發的模式相比﹐團隊研發的北極區域模式考慮了大氣﹑海冰﹑海洋三個分量模式。“大氣分量會直接影響預測的準確性﹐但在模式模擬中耗時也最多﹐按照在超級計算機上運算的工作量來說﹐海冰和海洋分量的工作量約佔40%﹐而大氣分量約佔60%。”

  利用動力數值模式開展海冰預測﹐依賴于初始海冰的狀態﹐如從6月1日開始預測9月最小值﹐需要6月1日觀測的海冰狀態。

  劉驥平同時表示﹐與其他觀測手段相比﹐衛星遙感具有大尺度﹑實時與連續觀測的特點﹐可以為模式提供更準確﹑更合理的海冰初始條件﹐進而減小模式的模擬偏差﹐提高北極海冰的預測能力。但衛星遙感的缺點也顯而易見﹐其祗能比較好地觀測到海冰覆蓋情況﹐對海冰厚度和其他狀態的估算有比較大的誤差﹐這樣會給海冰預測帶來不確定性。但衛星遙感海冰監測和信息提取技術為發展業務化海冰數值預報提供了重要技術支撐。

  海冰預測精度目前還遠遠不夠

  北極海冰的快速減少和變薄已引起了國際上的廣泛關注﹐並對許多利益相關者提出了挑戰﹐包括北極航道航行安全﹑氣候變化研究﹑自然資源開發和可持續發展﹑地緣政治﹑北極沿岸部落群體生活方式等。

  堅冰覆蓋的北極原本並不適合船隻航行﹐隨著全球氣候變暖﹐北極海冰不斷融化﹐這才讓北極航道逐漸具備通航可能性。北極航道主要包括俄羅斯沿岸的東北航道﹑途經加拿大北部北極群島的西北航道和穿越北冰洋中央公海海域的中央航道﹐東北航道是目前主要通航的路線﹐近年來﹐我國已試航成功的集裝箱船走的就是東北航道。

  由於計算量大﹐目前全球氣候模式祗能給出空間分辨率約為100公里的北極海冰預測。對借道北極航道的商船來說﹐這個精度是遠遠不夠的。

  “相比起來﹐北極區域氣候模式的空間分辨率可以很高﹐我們目前給出的是約為20公里的北極海冰預測﹐但商船船東更關心的是幾公里以內的海冰覆蓋情況。”劉驥平告訴記者﹐目前團隊正在開展3至5公里範圍的海冰預測。

  北極海冰快速變化對我國的氣候異常﹑環境狀況等方面也有重要影響。北極海冰的減少可以通過減弱中高緯的西風急流﹐使得一些地區的阻塞形勢出現的頻率增加﹐北極冷空氣向這些地區入侵的頻率增加﹐可致這些地區冬季低溫天氣頻繁和異常降雪。此外﹐北極海冰的減少﹐會影響大氣環流﹐使得北方大氣擴散條件減弱﹐引起冬春季霧霾的增加。

  但劉驥平說﹐準確地進行北極海冰跨季節預測依然充滿挑戰。陳 瑜

[ 責編﹕肖春芳 ]
閱讀剩余全文(

相關閱讀

您此時的心情

新聞表情排行 /
  • 開心
     
    0
  • 難過
     
    0
  • 點讚
     
    0
  • 飄過
     
    0

視覺焦點

  • 昆明軌道交通建設順利推進

  • “故宮養心殿文物精品展”在合肥舉行

獨家策劃

推薦閱讀
傳輸矩陣方法是一套基於波動光學的數學方法﹐可依此法求解半透明有機太陽能電池的相關光學性能參數﹐建立光電轉化率和透明度與膜系厚度之間的函數關係。相比之下﹐有機光伏材料不僅具有高度可調的光學性質﹐而且易製成半透明的有機薄膜﹐因而在半透明光伏領域具有更大的應用潛力。
2019-07-18 10:18
為考察內壁上多個氫之間的相互影響﹐研究人員分析了上萬種不同情況下的氫─氫相互作用﹐發現吸附的氫原子之間還會相互排斥。基於上述規律﹐研究人員建立了一個普適的定量模型﹕內壁上氫的能量取決於吸附點的類型以及內壁上氫的面密度﹐而芯部氫的能量則由氫的體密度決定。
2019-07-18 10:17
1969年7月20日﹐隨著阿姆斯特朗邁出登月艙的“一小步”﹐美國終於實現了將人類送上月球的宏偉目標﹐但僅僅過了3年﹐“阿波羅”計劃就宣告終止。今年5月﹐美國再次宣佈重新踏上登月征途﹐推出了雄心勃勃的“阿爾忒彌斯”計劃﹐誓言5年內將宇航員再次送上月球。
2019-07-18 10:15
在最高海拔處﹐以原子氧為主﹐受激發的原子氧(O)躍遷時常發射波長為630納米的光﹐呈現紅色﹐極光的顏色就會呈現出紅色。而當在這種情況下微觀粒子躍遷較為平緩時﹐發射出的光波長僅為428納米﹐呈現出的就是藍色。
2019-07-18 10:14
1月2日黎明﹐故宮東北角樓上演了一場金星合月。鄭志攝   銀河西側﹐蒼龍七宿“角﹑亢﹑氐﹑房﹑心﹑尾﹑箕”依次排開﹐宛如一條蒼龍騰空而起。”房宿和心宿是皇族的象徵﹐為避天子諱﹐乾脆不談此地屬於何星宿﹐直接叫“宿”州。
2019-07-18 10:13
今年7月21日是人類首次登月50周年紀念日﹐NASA計劃在今年將啟封一小部分封存至今的月球岩石與土壤﹐利用現代技術進行研究。按照計劃﹐嫦娥五號的著陸器將在登月後採集月球土壤﹐然後發射升空﹐與軌道器對接﹐將月壤帶回地球。
2019-07-18 10:12
“通常情況下﹐可以通過申請專利或者將技術作為商業機密兩種方式保護知識產權。“所以﹐企業在保護人工智能技術的知識產權時﹐要謹慎地考慮到底是以專利還是商業機密方式。
2019-07-18 10:12
5G技術  王建舟(英國皇家工程院院士﹑肯特大學教授)認為﹐5G技術帶來的不僅是通信速度上的飛躍﹐更是應用內容的擴大﹐是6G﹑7G的起點。
2019-07-18 10:11
據美國科技網站venturebeat16日消息稱﹐臉書(Facebook)公司人工智能(AI)領域的負責人傑爾姆‧佩森蒂對現有人工智能依賴算力表達了擔憂﹐他認為﹐未來幾年軟硬件的優化將會變得至關重要。傑爾姆‧佩森蒂是人工智能領域頂尖專家﹐在接任臉書AI領域總負責人之前﹐他曾是IBM首席數據科學家﹐並在IBM著名的人工智能“沃森”團隊工作。
2019-07-18 10:10
正在底特律舉辦的美國國防部高級研究計劃局(DARPA)電子復興峰會上﹐英特爾公司展示了其最新的可模擬800多萬個神經元的Pohoiki Beach芯片系統。
2019-07-18 10:10
老年性黃斑變性﹑視網膜色素變性等視網膜變性疾病﹐至今尚無有效治療手段﹐是公認的“視力殺手”。該研究得到湖南省科技創新計劃項目的支持﹐論文《利用iPS條件培養基和飛秒角膜透鏡聯合構建高活性視網膜色素上皮細胞(RPE)的研究》近期在線發表在《生物材料學報》上。
2019-07-18 10:10
7月17日上午8時﹐“探索一號”在三亞離港﹐搭載的“深海勇士”號載人深潛器開始第十二次南海航段第二航次任務﹐大船解纜﹐航向深海。“深海勇士”號是我國第二臺深海載人潛水器﹐關鍵部件國產化程度超過90%﹐至今已經完成170次下潛﹐正在挑戰千分之一的低故障率﹐是名副其實的深海利器。
2019-07-18 10:09
英國倫敦大學瑪麗皇后學院新發佈的一項研究結果顯示﹐中國成年人過去40年間平均每天食鹽攝入量在10克以上﹐超過世界衛生組織推薦量的兩倍。研究還顯示﹐中國3歲至6歲兒童食鹽攝入量已達世衛組織建議成人食鹽攝入量的最高值(每天5克)﹐年齡更大孩子的平均每天食鹽攝入量則接近9克。
2019-07-18 09:03
眼下﹐許多地方開始陸續實施垃圾分類﹐方浩認為第三個風口就要起來了﹐“五年後﹐會湧現一堆垃圾分類和回收的上市公司。做回收四年﹐方浩的感受就是這個領域還有很多“小無散亂”﹐“規模小﹑無照經營﹐散亂就是垃圾的‘滴漏’很嚴重。
2019-07-18 09:03
《印度快報》稱﹐“月船2號”將在月球南極附近著陸﹐尋找水冰和其他潛在的寶貴資源﹐印度也將成為全球第一個將探測器送到月球南極的國家。
2019-07-18 09:03
這顆小行星只在短短10天的時間內被觀測到﹐隨後就神秘失蹤了﹐天文學家再也沒有觀測到它﹐這導致難以精確推算它目前所處的位置。天文學界曾排除過一些小行星撞地球的可能性﹐大都基於實際觀測到的小行星軌道和相關計算。歐航局說﹐這是首個因“沒有觀測到”而排除小行星撞擊地球可能性的案例。
2019-07-18 09:03
智慧路燈是承載核心﹐融合廣告屏﹑氣象監測﹑一鍵報警﹑車流監測﹑智能充電樁﹑微基站中繼等周邊其他資源﹐提昇監測能力﹔
2019-07-18 09:03
2019年中關村5G創新應用大賽17日在北京啟動。北京市通信管理局副局長王暉在會上表示﹐截至2019年6月底﹐3家基礎電信運營商在北京共建成5G基站5285個﹐主要覆蓋區域包括城市核心區﹑冬奧會園區﹑世園會園區﹑北京大興國際機場等。
2019-07-18 09:02
17日凌晨﹐今年全球第二次也是最後一次月食──月偏食如約上演﹐包括我國在內的世界各地的天文愛好者都欣賞到了這幕“天狗吃月”的奇妙景象。天文專家表示﹐錯過這次月偏食﹐我國公眾若想再次欣賞到精彩的月食天象﹐就要等到2021年了﹐這一年的月食是“紅色月全食”。
2019-07-18 09:02
據日本共同社報道﹐此前﹐有研究稱﹐一些與恆星有一定距離的系外行星上有液態水﹐或者存在生命。距離太陽系約4.2光年﹑迄今發現最近的系外行星“比鄰星b”因每年一次左右的恆星耀斑遭遇對人類而言致死的約8希沃特射線。
2019-07-17 13:18
加載更多