海洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報

海洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報

I目錄

■CONTENTS

第一部分海洋環(huán)境要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)整合........................................2

第二部分海洋環(huán)流與生態(tài)過程模擬............................................5

第三部分海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警............................................8

第四部分赤潮與海洋生物安全預(yù)報...........................................12

第五部分水質(zhì)污染與生態(tài)恢復(fù)預(yù)測...........................................15

第六部分氣候變化對海洋環(huán)境影響評估.......................................18

第七部分海洋環(huán)境杰勢感知系統(tǒng)發(fā)展.........................................21

第八部分海洋環(huán)境預(yù)報能力提升方向.........................................25

第一部分海洋環(huán)境要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)整合

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

【海洋環(huán)境要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)

整合】：1.多來源數(shù)據(jù)的融合：利用衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)觀測、船舶測

量等多種數(shù)據(jù)源，構(gòu)建海洋環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，獲取全天候、高

覆蓋度的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：實施嚴(yán)格的數(shù)據(jù)鹿量控制措施,包括數(shù)

據(jù)格式統(tǒng)一、異常值檢測、插值補缺等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

和可靠性。

3.數(shù)據(jù)集成與共享：建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)不同

數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成和共享，支持各級用戶對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)

的便捷訪問和利用。

【海洋生態(tài)要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)整合】：

海洋環(huán)境要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)整合

引言

海洋環(huán)境監(jiān)測是獲取海洋環(huán)境現(xiàn)狀及其變化趨勢的第一手資料的有

效手段。通過對海洋環(huán)境要素的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)和掌握海洋環(huán)境

的變化，為海洋環(huán)境保護與管理提供科學(xué)依據(jù)。

海洋環(huán)境要素監(jiān)測

海洋環(huán)境要素監(jiān)測涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，涵蓋物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)

等方面。常用的監(jiān)測要素包括：

*物理要素：溫度、鹽度、流速、流向、濁度、波高和風(fēng)速等。

*化學(xué)要素：溶解氧、營養(yǎng)鹽、重金屬、有機污染物、海洋酸度等。

*生物要素：浮游生物、底棲生物、魚類、鳥類和哺乳動物等。

*地質(zhì)要素：海底地形、沉積物類型、海岸線變化等。

對這些要素的監(jiān)測方式包括：

*遙感監(jiān)測：利用衛(wèi)星、飛機和無人機等平臺，獲取海表面溫度、海

面高度、海色等信息。

*現(xiàn)場監(jiān)測：通過船舶、浮標(biāo)、傳感器等設(shè)備，采集水溫、鹽度、溶

解氧等數(shù)據(jù)。

*實驗室分析：對采集的水樣和沉積物樣品進行分析，測定營養(yǎng)鹽、

重金屬、有機污染物等指標(biāo)。

數(shù)據(jù)整合

海洋環(huán)境要素監(jiān)測所得數(shù)據(jù)量巨大，需要進行有效的整合，才能實現(xiàn)

數(shù)據(jù)共享、交換和分析。數(shù)據(jù)整合的主要步驟包括：

*數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化：將不同的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)的格式，便于不同

數(shù)據(jù)源的整合。

*數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查，剔除誤差較大的數(shù)據(jù),

確保數(shù)據(jù)的可靠性。

*數(shù)據(jù)空間關(guān)聯(lián)：將監(jiān)測數(shù)據(jù)與地理信息相關(guān)聯(lián)，建立海域空間數(shù)據(jù)

庫。

*數(shù)據(jù)融合：將來自不同監(jiān)測手段和不同學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進行融合,

提高數(shù)據(jù)價值。

數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)整合的目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，以便不同部門和研究機構(gòu)能夠獲取

和使用海洋環(huán)境數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享的方式包括：

*數(shù)據(jù)交換平臺：建立在線數(shù)據(jù)交換平臺，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)源之間的自

動傳輸。

*數(shù)據(jù)開放獲?。和ㄟ^政府網(wǎng)站、科研機構(gòu)網(wǎng)站等渠道，免費向公眾

提供海洋環(huán)境數(shù)據(jù)c

*數(shù)據(jù)合作：不同部門和機構(gòu)之間建立合作機制，共同開展數(shù)據(jù)共享

和研究。

數(shù)據(jù)分析與預(yù)報

整合后的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)可以進行分析和預(yù)報，為海洋環(huán)境保護和管理

提供決策依據(jù)。數(shù)據(jù)分析方法包括：

*時序分析：分析監(jiān)測數(shù)據(jù)的時序變化，識別趨勢和異常。

*空間分析：分析監(jiān)測數(shù)據(jù)的空間分布，識別污染源、生態(tài)敏感區(qū)等。

*統(tǒng)計分析：對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，提取特征參數(shù)和建立統(tǒng)計模

型。

基于數(shù)據(jù)分析，可以進行以下預(yù)報：

*海洋環(huán)境變化預(yù)報：預(yù)測海洋溫度、鹽度、流場等要素的變化趨勢。

*海洋生態(tài)變化預(yù)報：預(yù)測浮游生物、魚類等生物的種群數(shù)量和分布

變化。

?自然災(zāi)害預(yù)報：預(yù)測風(fēng)暴潮、赤潮等自然災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展趨勢。

結(jié)語

海洋環(huán)境要素監(jiān)測與數(shù)據(jù)整合是海洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報的基礎(chǔ)。通

過對海洋環(huán)境要素的監(jiān)測，獲取海量數(shù)據(jù)，并進行整合、共享和分析，

可以及時發(fā)現(xiàn)海洋環(huán)境的變化，開展海洋生態(tài)預(yù)報，為海洋環(huán)境保護

和管理提供科學(xué)依據(jù)。

第二部分海洋環(huán)流與生態(tài)過程模擬

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

海洋環(huán)流與浮游植物分布模

擬1.開發(fā)海洋環(huán)流模型，準(zhǔn)確刻畫浮游植物生長所需的物理

環(huán)境，包括溫度、鹽度、流速和渦旋等。

2.耦合浮游植物生態(tài)模型，考慮浮游植物的生長、死亡、

光合作用和營兼利用等生理過程C

3.將環(huán)流模型和生態(tài)模型集成，模擬浮游植物在不同海洋

環(huán)流條件下的時空分布，預(yù)測浮游植物的季節(jié)性變化和極

端事件。

海洋環(huán)流與魚類棲息地模擬

1.利用海洋環(huán)流模型，膜擬魚類的海洋物理環(huán)境，包括洋

流、水溫和食物豐度。

2.根據(jù)魚類的行為和生理特征，開發(fā)魚類生態(tài)模型，預(yù)測

魚類的遷徙、產(chǎn)卵和索食行為。

3.將環(huán)流模型和生態(tài)模型耦合，模擬魚類棲息地的時空分

布變化，評估海洋保護區(qū)的設(shè)計和漁業(yè)管理措施。

海洋環(huán)流與海洋碳循環(huán)模擬

1.開發(fā)海洋生物地球化學(xué)模型，考慮海洋中碳的吸收、釋

放和轉(zhuǎn)化過程。

2.耦合海洋環(huán)流模型，填擬碳在不同海洋環(huán)流條件下的時

空分布，考慮碳流和碳匯。

3.通過模擬不同氣候變化情景，預(yù)測海洋碳循環(huán)的未來變

化，為碳管理和減緩氣候變化提供決策支持。

海洋環(huán)流與極端氣候事件預(yù)

測1.利用海洋環(huán)流模型，模擬極端氣候事件，如臺風(fēng)、風(fēng)暴

潮和海平面上升。

2.考慮海洋?大氣相互作用，預(yù)測極端氣候事件對海洋生態(tài)

系統(tǒng)的影響，如浮游植物的異常分布和魚類的遷徙。

3.為沿海地區(qū)提供預(yù)警，提高災(zāi)害應(yīng)對能力，減少極端氣

候事件造成的損失。

海洋環(huán)流與海洋環(huán)境預(yù)測

1.利用海洋環(huán)流模型，預(yù)測海洋溫度、鹽度、海流和水質(zhì)

等海洋環(huán)境參數(shù)的變化。

2.考慮海洋-陸地相互作用，模擬沿海地區(qū)的海洋環(huán)境變

化，如赤潮、富營養(yǎng)化和海洋酸化。

3.為政府和相關(guān)部門提供決策支持，制定合理的海洋管理

和保護措施，維護海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

海洋環(huán)流與氣候變化適應(yīng)

1.模擬氣候變化情景下海洋環(huán)流的改變，預(yù)測對浮游植物

分布、魚類棲息地和海洋碳循環(huán)的影響。

2.評估不同適應(yīng)措施，如海洋保護區(qū)建立、漁業(yè)管理和碳

減排，對海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和氣候變化適應(yīng)性的影響。

3.為決策者提供科學(xué)依據(jù)，制定基于生態(tài)系統(tǒng)的方法，應(yīng)

對氣候變化對海洋環(huán)境的挑戰(zhàn)。

海洋環(huán)流與生態(tài)過程模擬

海洋環(huán)流是海洋水團在大尺度時空上運動形成的巨型水體環(huán)流系統(tǒng),

是地球系統(tǒng)的重要組成部分，對地球氣候、生態(tài)環(huán)境和人類活動產(chǎn)生

著重大影響。海洋環(huán)流與生態(tài)過程相互作用，共同塑造著海洋生態(tài)系

統(tǒng)。

海洋環(huán)流模擬

海洋環(huán)流模擬是運用數(shù)值模型對海洋環(huán)流過程進行求解和預(yù)測，是海

洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報的關(guān)鍵技術(shù)之一。海洋環(huán)流模型根據(jù)動力學(xué)方

程的不同分為三大類：

*原始方程模型：求解無粘性流體的動力學(xué)方程，適用于研究大尺度

的海洋環(huán)流。

*垂向積分模型：在垂直方向上對原始方程進行積分，適用于研究中

尺度的海洋環(huán)流。

*淺水方程模型：忽略垂直方向上的運動，適用于研究淺海地區(qū)的海

洋環(huán)流。

海洋環(huán)流模型通過邊界條件與大氣、陸地和海底邊界交互，以獲取海

洋環(huán)流的時空變化信息。模型的輸入數(shù)據(jù)包括大氣強迫（如風(fēng)場、熱

通量）、地表徑流、潮汐和海冰等。模型輸出結(jié)果包括海平面高度、

水溫、鹽度、流速和流向等海洋環(huán)流要素。

海洋環(huán)流對生態(tài)過程的影響

海洋環(huán)流對海洋生態(tài)過程的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

*營養(yǎng)鹽輸送：環(huán)流將深層富含營養(yǎng)鹽的水體輸送到表層，為浮游植

物的光合作用提供必要的營養(yǎng)物質(zhì)。

*浮游生物分布：環(huán)流影響浮游生物的時空分布，進而影響海洋食物

網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

*魚類產(chǎn)卵場：環(huán)流提供適宜的溫度、鹽度和流速條件，形成魚類產(chǎn)

卵場，影響魚類種群分布。

*生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性：環(huán)流的穩(wěn)定性和波動性影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

性，如環(huán)流異?？赡軐?dǎo)致赤潮、海洋酸化等生態(tài)災(zāi)難。

生態(tài)過程模擬

生態(tài)過程模擬是利用數(shù)值模型對海洋生態(tài)系統(tǒng)中生物、化學(xué)和物理過

程進行求解和預(yù)測，是海洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報的另一項關(guān)鍵技術(shù)。

生態(tài)過程模型根據(jù)模擬對象的不同分為三大類：

*浮游植物模型：模擬浮游植物的生長、繁殖和死亡過程，用于評估

海洋初級生產(chǎn)力。

*魚類模型：模擬魚類的生長、繁殖、死亡和遷徙過程，用于預(yù)測魚

類種群動態(tài)。

*生態(tài)系統(tǒng)模型：整合浮游植物、魚類和環(huán)境因子的模型，用于研究

海洋生態(tài)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能。

生態(tài)過程模型通過邊界條件與海洋環(huán)流模型、大氣模型和人類活動等

交互，以獲取海洋芻態(tài)過程的時空變化信息。模型的輸入數(shù)據(jù)包括環(huán)

流要素、大氣強迫、漁業(yè)捕撈數(shù)據(jù)等。模型輸出結(jié)果包括浮游植物生

物量、魚類種群數(shù)量、海洋酸化水平等生態(tài)過程要素。

環(huán)流與生態(tài)過程模擬的耦合

環(huán)流與生態(tài)過程相互作用，共同塑造海洋生態(tài)系統(tǒng)。因此，環(huán)流模擬

和生態(tài)過程模擬需要耦合在一起才能全面反映海洋環(huán)境態(tài)勢。環(huán)流模

型提供生態(tài)過程模型的海洋環(huán)流背景，生態(tài)過程模型反饋環(huán)流模型的

生物地球化學(xué)過程，形成環(huán)流-生態(tài)耦合系統(tǒng)。

環(huán)流-生態(tài)耦合模型可以模擬海洋生態(tài)系統(tǒng)在氣候變化、人類活動等

因素影響下的響應(yīng)，為海洋環(huán)境管理和保護提供科學(xué)支撐。

應(yīng)用

海洋環(huán)流與生態(tài)過程模擬技術(shù)已廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

*海洋氣候預(yù)報

*海洋生物資源評估

*海洋生態(tài)系統(tǒng)管理

*海洋環(huán)境災(zāi)害預(yù)警

通過對海洋環(huán)流與生態(tài)過程的持續(xù)監(jiān)測和預(yù)報，可以提高海洋環(huán)境態(tài)

勢感知能力，為海洋經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護提供科學(xué)支撐。

第三部分海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警

海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警

1.海洋災(zāi)害類型與預(yù)測預(yù)警技術(shù)

海洋災(zāi)害包括潮汐災(zāi)害、風(fēng)暴潮、海嘯、赤潮、滸苔爆發(fā)、海洋石油

泄漏事故等。不同的災(zāi)害類型具有不同的成因和影響范圍，需要采用

專門的預(yù)測預(yù)警技術(shù)：

1.1潮汐災(zāi)害

潮汐災(zāi)害預(yù)警主要基于潮位預(yù)測模型和淹沒模型。通過建立潮位站、

開展長期潮位觀測，獲取歷史潮汐數(shù)據(jù)，運用潮汐調(diào)和分析方法，建

立潮位預(yù)測模型，預(yù)測未來潮位變化。同時，結(jié)合高精度數(shù)字地形模

型，構(gòu)建淹沒模型，分析低洼地帶受潮汐影響的淹沒范圍和深度，為

潮汐災(zāi)害預(yù)警提供決策依據(jù)。

1.2風(fēng)暴潮

風(fēng)暴潮預(yù)警主要基于數(shù)值預(yù)報模式和風(fēng)暴潮模擬技術(shù)。數(shù)值預(yù)報模式

可以預(yù)報風(fēng)暴的路徑、強度和降水量等信息。風(fēng)暴潮模擬技術(shù)以數(shù)值

預(yù)報模式為驅(qū)動數(shù)據(jù)，模擬風(fēng)暴潮演變過程，輸出風(fēng)暴潮潮位和流場

信息，為風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警提供實時預(yù)報。

1.3海嘯

海嘯預(yù)警主要采用地震儀和海底觀測浮標(biāo)等手段。地震儀可以檢測地

震波，通過地震波的震級、位置和機制等信息，評估海嘯發(fā)生概率。

海底觀測浮標(biāo)可以監(jiān)測海嘯波，實時獲取海嘯波浪高、方向和傳播速

度等信息，為海嘯災(zāi)害預(yù)警提供早期預(yù)警。

1.4赤潮

赤潮預(yù)警主要基于水質(zhì)監(jiān)測和遙感技術(shù)。通過建立水質(zhì)監(jiān)測站，開展

定期水質(zhì)監(jiān)測，分析水體中的浮游植物細胞密度、藻類種類和毒素含

量等信息，評估赤潮發(fā)生風(fēng)險。遙感技術(shù)可以監(jiān)測海表面浮游植物濃

度，為赤潮預(yù)警提供海域范圍和趨勢信息。

1.5滸苔爆發(fā)

滸苔爆發(fā)預(yù)警主要基于滸苔生長環(huán)境監(jiān)測和數(shù)值模擬技術(shù)。通過建立

滸苔監(jiān)測站，監(jiān)測滸苔生長環(huán)境中的營養(yǎng)鹽濃度、水溫、鹽度等參數(shù)，

評估滸苔爆發(fā)風(fēng)險。數(shù)值模擬技術(shù)可以模擬滸苔生長過程，預(yù)測滸苔

生物量和分布范圍，為滸苔爆發(fā)預(yù)警提供定量預(yù)報。

1.6海洋石油泄漏事故

海洋石油泄漏事故預(yù)警主要采用遙感技術(shù)和應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)。遙感技術(shù)

可以監(jiān)測海表面油Spill漂移過程，為石油泄漏事故預(yù)警提供海域

范圍和發(fā)展趨勢信息。應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)可以監(jiān)測泄漏點附近的油Spill

濃度和擴散范圍，為事故應(yīng)急處置提供決策依據(jù)。

2.海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警體系

海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警體系是一個綜合監(jiān)測、預(yù)報、預(yù)警和應(yīng)急響

應(yīng)的系統(tǒng)工程。其主要組成部分包括：

2.1監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)包括海洋觀測網(wǎng)、水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)、浮標(biāo)陣列等，實時采集海平

面、水溫、鹽度、流場、浮游植物等海洋環(huán)境要素數(shù)據(jù)，為海洋災(zāi)害

預(yù)測預(yù)報提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2預(yù)報系統(tǒng)

預(yù)報系統(tǒng)包括潮汐預(yù)報、風(fēng)暴潮預(yù)報、海嘯預(yù)報、赤潮預(yù)報等專業(yè)預(yù)

報模塊，基于數(shù)值預(yù)報模式、遙感技術(shù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和專家知識，輸出

海洋災(zāi)害預(yù)報信息C

2.3預(yù)警系統(tǒng)

預(yù)警系統(tǒng)基于預(yù)報信息，結(jié)合災(zāi)害風(fēng)險評估和應(yīng)急預(yù)案，發(fā)布海洋災(zāi)

害預(yù)警信息，提示可能受影響人員提前采取預(yù)防措施。

2.4應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)

應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)包括應(yīng)急指揮機構(gòu)、應(yīng)急隊伍、應(yīng)急物資儲備等，在海

洋災(zāi)害發(fā)生時，迅速啟動應(yīng)急響應(yīng)機制，開展人員疏散、安全避險、

災(zāi)害處置等應(yīng)急工作，最大程度減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

3.海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警的應(yīng)用

海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警體系在防災(zāi)減災(zāi)和安全生產(chǎn)中發(fā)揮著重要

作用，具體應(yīng)用包括：

3.1潮汐災(zāi)害預(yù)警

潮汐災(zāi)害預(yù)警能夠提前預(yù)測高潮位時間和潮位高程，為沿海居民、旅

游業(yè)和臨海設(shè)施提供預(yù)警信息，減少潮汐災(zāi)害造成的損失。

3.2風(fēng)暴潮預(yù)警

風(fēng)暴潮預(yù)警能夠提前預(yù)測風(fēng)暴潮發(fā)生時間、潮位高度和淹沒范圍，為

沿海城市和港口提供預(yù)警信息.，為人員疏散和財產(chǎn)轉(zhuǎn)移贏得寶貴時間。

3.3海嘯預(yù)警

海嘯預(yù)警能夠提前預(yù)測海嘯發(fā)生時間和波高，為沿海居民提供逃生時

間，有效減少海嘯災(zāi)害造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

3.4赤潮預(yù)警

赤潮預(yù)警能夠提前預(yù)測赤潮發(fā)生時間、規(guī)模和分布范圍，為海洋生物

圈和漁業(yè)生產(chǎn)提供預(yù)警信息，減少赤潮災(zāi)害對海洋生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟發(fā)

展的危害。

3.5滸苔爆發(fā)預(yù)警

滸苔爆發(fā)預(yù)警能夠提前預(yù)測滸苔爆發(fā)時間和分布范圍，為沿海養(yǎng)殖業(yè)

提供預(yù)警信息，減少滸苔爆發(fā)造成的經(jīng)濟損失和生態(tài)環(huán)境破壞。

3.6海洋石油泄漏事故預(yù)警

海洋石油泄漏事故預(yù)警能夠提前預(yù)測泄漏點、擴散范圍和持續(xù)時間，

為應(yīng)急反應(yīng)隊伍提供決策依據(jù)，有效控制事故危害，保護海洋環(huán)境。

4.展望

隨著海洋觀測技術(shù)、數(shù)值預(yù)報技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，海洋

災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警體系將進一步提升預(yù)報精度、擴大預(yù)警范圍和縮

短預(yù)警時間。未來，海洋災(zāi)害預(yù)報與早期預(yù)警體系將與應(yīng)急管理體系

深度融合，形成更加完善和有效的海洋防災(zāi)減災(zāi)體系，為海洋安全生

產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

第四部分赤潮與海洋生物安全預(yù)報

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

【赤潮監(jiān)測預(yù)警】

1.赤潮爆發(fā)特征及影響：赤潮是一種由大量特定種或群的

浮游生物異常增殖導(dǎo)致水體變色的現(xiàn)象，可造成水體缺氧、

魚類死亡、貝類中毒等勺態(tài)災(zāi)害和經(jīng)濟損失。

2.赤潮監(jiān)測技術(shù)：通過衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)觀測、現(xiàn)場實瞼等

手段，實時獲取赤潮時空分布、種類組成、毒性等信息。

3.赤潮預(yù)警發(fā)布：建立預(yù)警模型和發(fā)布機制，基于監(jiān)測數(shù)

據(jù)，及時預(yù)測赤潮發(fā)生風(fēng)險和影響區(qū)域，為政府和公今提

供預(yù)警和防范信息。

【海洋生物安全監(jiān)測】

赤潮與海洋生物安全預(yù)報

概述

赤潮是指海水中某些浮游藻類大量繁殖，引起水體變色或赤褐色現(xiàn)象。

赤潮暴發(fā)可能對海洋生物、人類健康和沿海經(jīng)濟活動造成嚴(yán)重影響。

赤潮監(jiān)測與預(yù)報

赤潮監(jiān)測和預(yù)報是海洋生物安全預(yù)警中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。常見的監(jiān)測方法

包括：

*水樣采集和顯微鏡觀察

*衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析

*浮游生物自動采樣器

*原位傳感器（如葉綠素傳感器）

預(yù)報模型結(jié)合了監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)境因子（如溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽）和浮

游生物生長模型，預(yù)測赤潮暴發(fā)的可能性和范圍。

赤潮對海洋生物安全的影響

赤潮暴發(fā)對海洋生物安全主要有以下影響：

*毒性：一些赤潮藻類會產(chǎn)生神經(jīng)毒素、肝毒素或麻痹性毒素，對魚

類、貝類和海鳥等海洋生物造成中毒和死亡。

*物理傷害：大量赤潮藻類堵塞魚鰥和貝類濾食器，導(dǎo)致海洋生物窒

息或濾食困難。

*缺氧：赤潮藻類大量死亡后分解，消耗大量溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧，

進而造成魚類和無脊椎動物死亡。

人類健康風(fēng)險

赤潮藻類毒素通過貝類或魚類等海產(chǎn)品進入食物鏈，可能對人類健康

造成威脅，引起中毒癥狀，如麻痹性貝類毒素中毒(PSP)、神經(jīng)性貝

類毒素中毒(NSP)或腹瀉性貝類毒素中毒(DSP)o

沿海經(jīng)濟活動影響

赤潮暴發(fā)對沿海經(jīng)濟活動，如漁業(yè)、旅游業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，具有負面

影響：

*漁業(yè)：赤潮導(dǎo)致魚類中毒、死亡或魚類避開赤潮海域，影響漁業(yè)產(chǎn)

量和質(zhì)量。

*旅游業(yè)：赤潮引屆水體變色和惡臭，影響海灘美觀和游客體驗。

*水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)：赤潮藻類毒素可能導(dǎo)致養(yǎng)殖魚蝦死亡或生長受阻，造

成經(jīng)濟損失。

赤潮預(yù)警與應(yīng)對措施

赤潮預(yù)警和應(yīng)對措施至關(guān)重要，包括：

*監(jiān)測和預(yù)報：建立有效的赤潮監(jiān)測和預(yù)報系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)警赤

潮暴發(fā)。

*風(fēng)險評估：根據(jù)赤潮毒性、嚴(yán)重程度和影響范圍評估風(fēng)險。

*管理措施：實施禁漁禁采、限制貝類養(yǎng)殖、加強海產(chǎn)品安全監(jiān)測等

管理措施，降低赤潮風(fēng)險。

*研究與開發(fā)：加強赤潮相關(guān)研究，開發(fā)新的監(jiān)測、預(yù)報和控制技術(shù)。

案例研究：2008年中國青島赤潮事件

2008年8月，中國青島海域爆發(fā)大規(guī)模赤潮，由甲藻門裸甲藻目的

一種浮游藻類引起c赤潮覆蓋面積超過1Q,000平方公里，造成大量

魚蝦死亡，沿海漁業(yè)經(jīng)濟損失慘重。此次赤潮事件凸顯了赤潮預(yù)警和

管理的重要性。

結(jié)論

赤潮與海洋生物安全預(yù)報是維護海洋生態(tài)系統(tǒng)健康和保障人類健康

安全的關(guān)鍵。通過加強監(jiān)測、預(yù)報、風(fēng)險評估和管理措施，我們可以

有效預(yù)防和應(yīng)對赤潮暴發(fā)，保護海洋生物安全和沿海經(jīng)濟活動。

第五部分水質(zhì)污染與生態(tài)恢復(fù)預(yù)測

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

水質(zhì)污染源識別與定位

1.利用傳感器網(wǎng)絡(luò)、遙感技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，監(jiān)測水體

污染物濃度、污染源分布和排放特征。

2.運用流體力學(xué)和污染物擴散模型，模擬和預(yù)測污染源擴

散路徑和濃度分布，識別潛在污染源和影響范圍。

3.結(jié)合地理信息系統(tǒng)和蹺計學(xué)方法，分析污染源的空間分

布和影響因素，為污染源管控和治理提供決策支持。

水質(zhì)污染生態(tài)風(fēng)險評估

1.評估水質(zhì)污染物對水生生物、生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的潛

在風(fēng)險，確定關(guān)鍵污染物和敏感生態(tài)環(huán)境。

2.利用毒性試驗、生態(tài)膜擬和生物標(biāo)志物監(jiān)測技術(shù)，定量

評估污染物對水生生物的毒性效應(yīng)和生物累積風(fēng)險。

3.結(jié)合生態(tài)風(fēng)險建模和不確定性分析，預(yù)測水質(zhì)污染對生

態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性的影響，為污染控制和生態(tài)修復(fù)

提供科學(xué)依據(jù)。

水質(zhì)污染與生態(tài)恢復(fù)預(yù)測

引言

水質(zhì)污染是海洋環(huán)境面臨的主要威脅之一，其對海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類

健康構(gòu)成嚴(yán)重風(fēng)險c準(zhǔn)確預(yù)測水質(zhì)污染對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響對于采

取有效的管理措施至關(guān)重要。

水質(zhì)污染對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響

水質(zhì)污染物，如營養(yǎng)物、有害物質(zhì)和病原體，會對海洋生物產(chǎn)生各種

負面影響：

*營養(yǎng)物富營養(yǎng)化：過量的營養(yǎng)物(如氮和磷)會導(dǎo)致藻類爆發(fā)，消

耗氧氣并釋放有毒物質(zhì)，形成“死亡區(qū)”，對魚類和其他海洋生物構(gòu)

成威脅。

*有害物質(zhì)：重金屬、持久性有機污染物(POPs)和其他有害物質(zhì)會

通過食物鏈積累，對海洋生物造成急性或曼性毒性。

*病原體：污水和農(nóng)業(yè)徑流中的病原體可以污染海洋水域，導(dǎo)致魚類

和貝類的疾病爆發(fā)。

水質(zhì)污染預(yù)測

水質(zhì)污染預(yù)測的目標(biāo)是確定污染物的濃度、分布和影響，以支持決策

制定和采取緩解措施。常用的預(yù)測方法包括：

*數(shù)值模型：使用數(shù)學(xué)方程模擬污染物在海洋環(huán)境中的傳輸、擴散和

轉(zhuǎn)化。

*統(tǒng)計模型：基于歷史數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計關(guān)系，預(yù)測未來污染物濃度和影

響。

*遙感：使用衛(wèi)星或無人機等平臺收集污染物濃度和分布的空間數(shù)據(jù)。

生態(tài)恢復(fù)預(yù)測

水質(zhì)污染緩解后，預(yù)測生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)對于評估管理措施的有效性和

規(guī)劃長期恢復(fù)過程至關(guān)重要。生態(tài)恢復(fù)預(yù)測涉及：

*恢復(fù)動力學(xué)模擬：使用數(shù)值模型模擬受污染生態(tài)系統(tǒng)中生物種群、

食物網(wǎng)和生態(tài)過程的恢復(fù)過程。

*生物指示劑：監(jiān)測敏感物種或生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)，跟蹤恢復(fù)進展并確定

需要進一步干預(yù)的區(qū)域。

*生態(tài)風(fēng)險評估：評估殘留污染物或恢復(fù)措施對恢復(fù)過程的潛在風(fēng)險。

數(shù)據(jù)需求

準(zhǔn)確的水質(zhì)污染和生態(tài)恢復(fù)預(yù)測需要以下數(shù)據(jù)：

*實時水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)（污染物濃度、溫度、鹽度）

*歷史環(huán)境數(shù)據(jù)（水文數(shù)據(jù)、生態(tài)系統(tǒng)信息）

*排放源數(shù)據(jù)（污染物排放清單）

*物理海洋學(xué)數(shù)據(jù)（洋流、混合）

*生物學(xué)數(shù)據(jù)（物種豐度、分布）

案例研究

*波羅的海營養(yǎng)物富營養(yǎng)化：受河流營養(yǎng)物輸入的影響，波羅的海經(jīng)

歷了嚴(yán)重的營養(yǎng)物富營養(yǎng)化。使用數(shù)值模型預(yù)測了未來營養(yǎng)物濃度和

藻類爆發(fā)風(fēng)險，為管理措施的制定提供了依據(jù)。

*墨西哥灣漏油事件：2010年墨西哥灣漏油事件導(dǎo)致大量原油泄漏

入海。使用數(shù)值模型模擬了原油的擴散和分解，幫助預(yù)測了對海洋生

物和生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。

*美國切薩皮克灣牡蠣恢復(fù)：切薩皮克灣的牡蠣種群因過度捕撈和水

質(zhì)污染而大幅下降C基于生物指示劑監(jiān)測和恢復(fù)動力學(xué)模擬，預(yù)測了

牡蠣種群的恢復(fù)時間表，指導(dǎo)了恢復(fù)計劃。

結(jié)論

水質(zhì)污染與生態(tài)恢復(fù)預(yù)測是海洋環(huán)境態(tài)勢感知的關(guān)鍵要素。通過準(zhǔn)確

預(yù)測污染物濃度、影響和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)過程，決策者可以制定有效的

措施，緩解污染、促進恢復(fù)并保護海洋生杰系統(tǒng)的長期健康。持續(xù)監(jiān)

測、數(shù)據(jù)收集和建模技術(shù)的改進對于增強預(yù)測能力和支持基于科學(xué)的

管理決策至關(guān)重要C

第六部分氣候變化對海洋環(huán)境影響評估

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

海平面上升

1.氣候變化導(dǎo)致全球范圍內(nèi)冰川和冰蓋融化，導(dǎo)致海平面

持續(xù)上升。

2.海平面上升加劇沿海地區(qū)侵蝕、洪水和鹽水入侵，威脅

沿海基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)。

3.預(yù)計到2100年，海平面將上升0.5至1.1米，對沿海人

口稠密地區(qū)構(gòu)成重大風(fēng)險。

海洋酸化

1.大氣中二氧化碳濃度升高導(dǎo)致海水吸收更多二氧化碳，

導(dǎo)致海洋酸化。

2.海洋酸化降低海洋水的pH值，損害海洋生物的貝殼和

骨骼形成能力。

3.海洋酸化對海洋食物網(wǎng)和碳循環(huán)產(chǎn)生重大影響，影響海

洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

海洋高溫

1.全球變暖導(dǎo)致海洋溫度升高，造成海洋熱浪事件的頻率

和強度增加。

2.海洋高溫對珊瑚白化、魚類生存和海洋生物多樣性構(gòu)成

威脅。

3.海洋熱浪還可能觸發(fā)海洋生態(tài)系統(tǒng)中的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致

生物群落發(fā)生變化。

海洋脫氧

1.海洋高溫和海洋酸化共同導(dǎo)致海洋含氧量下降，稱為海

洋脫氧。

2.海洋脫氧使海洋生物難以呼吸，影響它們的生長、繁殖

和行為。

3.海洋脫氧的區(qū)域性擴張可能導(dǎo)致海洋生態(tài)系統(tǒng)崩潰和漁

業(yè)損失。

極端天氣事件

1.氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件頻率和強度的增加，如熱帶

氣旋、風(fēng)暴潮和海嘯。

2.極端天氣事件對沿海社區(qū)造成重大破壞，包括洪水、基

礎(chǔ)設(shè)施損壞和人員損失。

3.了解和預(yù)測極端天氣事件的發(fā)生對于減輕其影響和保障

沿海安全至關(guān)重要。

生態(tài)系統(tǒng)變化

1.氣候變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛影響，包括生物分布

變化、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)改變和物種多樣性下降。

2.海洋生態(tài)系統(tǒng)變化對人類依賴的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，例如漁

業(yè)和旅游業(yè)，產(chǎn)生直接和間接影響。

3.監(jiān)測和管理海洋生態(tài)系統(tǒng)變化對于維持海洋生物多樣性

和確保人類福祉至關(guān)重要。

氣候變化對海洋環(huán)境影響評估

氣候變化通過包括海洋物理、化學(xué)和生物過程在內(nèi)的多種途徑影響著

海洋環(huán)境。這些影響包括：

1.海洋溫度升高

海洋吸收了地球大氣層約93%的熱量，這導(dǎo)致了海洋溫度的升高。海

洋溫度升高會影響海洋環(huán)流、物種分布和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

*影響海洋環(huán)流：海洋溫度升高會改變海洋密度，從而影響海洋環(huán)流

模式。例如，北大西洋環(huán)流的減弱已與海洋溫度升高聯(lián)系起來，這可

能會對全球氣候產(chǎn)生深遠的影響。

*影響物種分布：海洋溫度升高會改變適宜物種生存的棲息地范圍。

熱帶和亞熱帶物種向兩極遷移，而高緯度物種則后退。

*影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：海洋溫度升高會影響海洋食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能。

浮游植物和珊瑚礁等對溫度敏感的物種受到不成比例的影響，這會對

整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。

2.海平面上升

氣候變化導(dǎo)致冰川和冰蓋融化，導(dǎo)致海平面上升。海平面上升會威脅

沿?；A(chǔ)設(shè)施、生態(tài)系統(tǒng)和人類社區(qū)。

*淹沒沿海地區(qū)：海平面上升會導(dǎo)致沿海地區(qū)淹沒，特別是在低洼地

區(qū)。這會造成土地流失、基礎(chǔ)設(shè)施損壞和人口流離失所。

*侵蝕海岸線：海平面上升會加劇海岸線的侵蝕，導(dǎo)致海灘喪失和財

產(chǎn)破壞。

*鹽漬化淡水資源：海平面上升會導(dǎo)致鹽水入侵沿海淡水資源，使之

無法飲用或灌溉。

3.海洋酸化

當(dāng)二氧化碳從大氣中溶解到海洋中時，就會發(fā)生海洋酸化。海洋酸化

會降低海洋pH值，使海洋變得更加酸性。

*影響海洋生物：海洋酸化會對海洋生物造成多種不利影響。它會干

擾貝類、軟體動物和珊瑚礁等生物的鈣化能力，從而損害它們的骨骼

和外殼。

*影響海洋食物網(wǎng)：海洋酸化會影響海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)，因為浮游植

物和藻類等對PH敏感的生物受到不成比例的影響。

4.極端天氣事件

氣候變化導(dǎo)致極端天氣事件發(fā)生的頻率和強度增加，包括颶風(fēng)、風(fēng)暴

潮和海浪。

*加劇沿海侵蝕：極端天氣事件會加劇沿海地區(qū)的侵蝕，導(dǎo)致海灘喪

失和財產(chǎn)破壞。

*損害海洋生態(tài)系統(tǒng)：極端天氣事件會損害海洋生態(tài)系統(tǒng)，摧毀棲息

地并殺死生物。

*威脅沿海社區(qū)：極端天氣事件會威脅沿海社區(qū)，造成人員傷亡、基

礎(chǔ)設(shè)施破壞和經(jīng)濟損失。

評估對海洋環(huán)境的影響

評估氣候變化對海洋環(huán)境的影響至關(guān)重要，以便制定適應(yīng)和緩解策略。

評估包括：

*使用氣候模型：氣候模型用于預(yù)測氣候變化對海洋溫度、海平面上

升、海洋酸化和極端天氣事件的潛在影響。

*監(jiān)測海洋觀測：監(jiān)測海洋觀測對于追蹤海洋環(huán)境的變化和驗證氣候

模型的預(yù)測至關(guān)重要。

*評估生態(tài)系統(tǒng)影響：評估氣候變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響對于

制定管理和保護策略至關(guān)重要。

了解氣候變化對海洋環(huán)境的影響對于制定適應(yīng)和緩解策略至關(guān)重要，

以保護海洋生態(tài)系統(tǒng)和沿海社區(qū)。

第七部分海洋環(huán)境態(tài)勢感知系統(tǒng)發(fā)展

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

海洋環(huán)境實時觀測與數(shù)據(jù)共

享1.布設(shè)多源傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括海洋浮標(biāo)、潛標(biāo)、衛(wèi)星遙感

等，實時監(jiān)測海洋溫鹽環(huán)流、生物化學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)等參

數(shù)。

2.建立海岸海洋觀測站，重點關(guān)注沿海生態(tài)系統(tǒng)健康、污

染物監(jiān)測和海岸線變化。

3.推動海洋觀測數(shù)據(jù)共享與開放，實現(xiàn)不同觀測平臺和機

構(gòu)之間的數(shù)據(jù)交換。

海洋環(huán)境數(shù)值模擬與物理海

洋預(yù)測1.發(fā)展海洋數(shù)值模式，包括環(huán)流模式、波浪模式、風(fēng)暴潮

模式等，模擬海洋動力過程和預(yù)測海洋態(tài)勢變化。

2.提升海洋預(yù)測能力，重點關(guān)注臺風(fēng)、海嘯、赤潮等海洋

災(zāi)害的預(yù)警和預(yù)報。

3.加強多模式融合與集合預(yù)報，提高海洋預(yù)測準(zhǔn)確性和可

靠性。

海洋環(huán)境化學(xué)監(jiān)測與生慫預(yù)

蓍1.定期開展海洋化學(xué)采洋分析，監(jiān)測海洋環(huán)境污染物、營

養(yǎng)鹽和重金屬等指標(biāo)。

2.建立海洋生態(tài)系統(tǒng)健康評估體系，評價海洋生物多樣性、

食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。

3.開發(fā)海洋污染源識別凌術(shù)，追蹤污染物來源，為污染防

治提供科學(xué)依據(jù)。

海洋環(huán)境遙感監(jiān)測與衛(wèi)星應(yīng)

用1.利用衛(wèi)星遙感技術(shù)監(jiān)測海洋表面溫度、海面高度、葉綠

素濃度等參數(shù)，獲取全海域覆蓋的海洋態(tài)勢信息。

2.發(fā)展海洋遙感算法與產(chǎn)品，反演海洋環(huán)境關(guān)鍵指標(biāo)，如

海洋表面風(fēng)場、洋流、初級生產(chǎn)力。

3.構(gòu)建基于衛(wèi)星遙感的大尺度海洋環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)海

洋態(tài)勢實時感知與遙感預(yù)報。

海洋環(huán)境態(tài)勢綜合評估與預(yù)

報1.融合多源海洋觀測數(shù)據(jù)、數(shù)值模擬結(jié)果和遙感信息，建

立海洋環(huán)境態(tài)勢綜合評估體系。

2.構(gòu)建海洋環(huán)境態(tài)勢預(yù)強模型，綜合考慮海洋動力、物理、

化學(xué)和生態(tài)過程，預(yù)測未來海洋態(tài)勢變化。

3.開發(fā)海洋環(huán)境預(yù)報產(chǎn)品，為海洋產(chǎn)業(yè)、海洋管理和海洋

防災(zāi)減災(zāi)提供決策支持。

海洋環(huán)境態(tài)勢感知與預(yù)報技

術(shù)前沿1.探索人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等技術(shù)在海洋環(huán)境監(jiān)測

與預(yù)報中的應(yīng)用。

2.推動海洋環(huán)境三維觀測技術(shù)和數(shù)據(jù)同化技術(shù)的研發(fā)，提

升海洋態(tài)勢感知精度。

3.加強海洋環(huán)境跨學(xué)科交叉研究，實現(xiàn)海洋、氣象、水文

等多學(xué)科領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展。

海洋環(huán)境態(tài)勢感知系統(tǒng)發(fā)展

海洋環(huán)境態(tài)勢感知系統(tǒng)(METS)的演進經(jīng)歷了三個主要階段：

第一階段(1960-1980)：基礎(chǔ)建設(shè)時期

*建立了海洋觀測網(wǎng)絡(luò)，包括浮標(biāo)、潮位計和海岸觀測站。

*開發(fā)了基本的海洋預(yù)報模型，如海浪、潮汐和洋流。

*開展了海洋遙感和數(shù)據(jù)同化研究。

第二階段(1980-2000)：快速發(fā)展時期

*海洋觀測技術(shù)得到了快速發(fā)展，如衛(wèi)星遙感、主動聲吶和無人駕駛

系統(tǒng)。

*海洋預(yù)報模型變得更加復(fù)雜，納入了海洋環(huán)流、海洋生態(tài)系統(tǒng)和海

冰動力學(xué)。

*建立了全國性的海洋環(huán)境態(tài)勢感知系統(tǒng)，提供實時和預(yù)報信息。

第三階段(2000至今)：集成創(chuàng)新時期

*海洋環(huán)境態(tài)勢感知與其他系統(tǒng)(如氣象知水文)集成，形成多學(xué)科

的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

*開發(fā)了基于人工智能和機器學(xué)習(xí)的海洋預(yù)報技術(shù)。

*METS在海洋管理、災(zāi)害預(yù)警和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作

用。

技術(shù)支撐

METS的發(fā)展得益于以下關(guān)鍵技術(shù)：

觀測技術(shù)：

*衛(wèi)星遙感：用于監(jiān)測海表溫度、海面高度、海冰覆蓋和海洋顏色。

*原位觀測：浮標(biāo)、潮位計和聲學(xué)多普勒流速儀(ADCP)用于測量海

水溫度、鹽度、流速和波浪。

*無人駕駛系統(tǒng)：自主潛水器和無人機用于擴展觀測范圍和分辨率。

預(yù)報模型：

*海浪預(yù)報模型：基于風(fēng)場和海況模擬海浪高度、周期和方向。

*潮汐預(yù)報模型：基于天體引力和海岸形狀預(yù)測潮汐漲落。

*洋流預(yù)報模型：模擬海洋環(huán)流模式和洋流速度。

*海洋生態(tài)系統(tǒng)模型：模擬海洋食物網(wǎng)和生物地球化學(xué)過程。

數(shù)據(jù)同化技術(shù)：

*數(shù)據(jù)同化將觀測數(shù)據(jù)融合到預(yù)報模型中，以提高預(yù)報精度。

*數(shù)據(jù)同化技術(shù)包括變分同化、蒙特卡羅方法和粒子濾波。

應(yīng)用

METS在以下領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用：

*海洋管理：支持海洋規(guī)劃、資源管理和生態(tài)系統(tǒng)保護。

*災(zāi)害預(yù)警：提供海嘯、風(fēng)暴潮、海冰和赤潮的預(yù)警信息。

*科學(xué)研究：提高對海洋過程和氣候變化的理解。

*海洋產(chǎn)業(yè)：指導(dǎo)漁業(yè)、航運和海洋工程活動。

發(fā)展趨勢

METS的發(fā)展趨勢包括：

*觀測技術(shù)向更高分辨率和全覆蓋發(fā)展。

*預(yù)報模型向耦合多學(xué)科模型和基于人工智能的模型發(fā)展。

*數(shù)據(jù)同化技術(shù)向融合多種數(shù)據(jù)源和機器學(xué)習(xí)的方法發(fā)展。

*METS與其他系統(tǒng)和領(lǐng)域的集成和應(yīng)用進一步加強。

METS在確保海洋安全、促進海洋經(jīng)濟發(fā)展和應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮

著至關(guān)重要的作用c隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的不斷拓展，METS將

繼續(xù)為海洋可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。

第八部分海洋環(huán)境預(yù)報能力提升方向

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

多尺度海洋環(huán)境預(yù)報

1.構(gòu)建涵蓋從全球到區(qū)域再到局部尺度的多尺度觀測網(wǎng)

絡(luò)，實現(xiàn)海洋環(huán)境要素全覆蓋、全天候?qū)崟r監(jiān)測。

2.開發(fā)基于大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的海洋環(huán)境多尺度預(yù)報

模型，建立從日尺度到季節(jié)尺度的預(yù)報體系。

3.融合衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)觀測、海洋觀測站等多源數(shù)據(jù)，提

升海洋環(huán)境預(yù)報的準(zhǔn)確性和可靠性。

耦合海洋-大氣預(yù)報

1.建立海洋-大氣耦合預(yù)報系統(tǒng)，實現(xiàn)海洋環(huán)境和大氣環(huán)境

的聯(lián)合預(yù)報，預(yù)測海洋環(huán)境變化對大氣環(huán)流的影響。

2.發(fā)展海洋-大氣相互作用過程的數(shù)值模擬技術(shù)，揭示海洋

環(huán)流對大氣環(huán)流的反饋機制。

3.完善海洋-大氣耦合預(yù)報產(chǎn)品的發(fā)布機制，為海洋產(chǎn)叱和

社會公眾提供綜合性的預(yù)報信息。

海洋生態(tài)系統(tǒng)預(yù)報

1.加強海洋生態(tài)系統(tǒng)觀測與監(jiān)測，建立海洋生物資源、海

洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的長期監(jiān)測體系。

2.開發(fā)基于海洋生物模型和生態(tài)系統(tǒng)過程的預(yù)報模型，預(yù)

測海洋生物資源的豐度、分布和變化趨勢。

3.探索海洋生態(tài)系統(tǒng)和氣候變化之間的關(guān)系，評估氣候變

化對海洋生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。

海洋災(zāi)害預(yù)警與早期預(yù)報

1.完善海洋災(zāi)害預(yù)警體系.實現(xiàn)海嘯、風(fēng)暴