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利来国际老网站邦度海洋局:2018年度邦度科学时间奖提名项目公示
发布时间:2023-04-13 点击: 次 编辑:admin

  按照《国家科学技术奖励办公室关于2018年度国家科学技术奖提名工作的通知》(国科奖字[2017]44号)要求,为确保国家科学技术奖励的公正性,现将国家海洋局拟提名2018年度国家科学技术奖项目的基本情况进行公示(具体公示内容请见附件)。

  公示期为2018年1月15日至1月21日。在公示期内,对上述内容有异议的,可向国家海洋局科学技术司提出。提出异议者,须采取书面形式,写明提出异议的事实依据、个人真实姓名、工作单位、地址邮编和联系方式等。凡匿名异议、超出期限异议的不予受理。

  全球业务化海洋学预报系统基于先进数值模式,改进模式中的关键参数化方案,发展了创新的多源数据融合和同化系统,研发了一批具有我国自主知识产权的预报技术,在海域覆盖、预报时效、预报质量等方面都有很大提高,显著缩小了与国际领先国家的差距,体现了我国海洋数值预报的整体发展水平。该套系统填补了我国全球海洋环境和极地海冰业务预报的空白,显著提升了全球-大洋-近海预报能力,是我国首个涵盖全球大洋到中国海的综合性业务化海洋学预报系统,是我国海洋数值预报技术发展的重要成果。目前该套系统的研究成果已广泛应用于大洋航线、大洋渔业、海洋工程、深远海资源开发、海上军事行动、海上搜救、极地科考、北极航道等预报保障服务领域,充分体现了我国海洋数值预报技术的总体发展水平。该套系统奠定了为我国海洋强国战略和“21世纪海上丝绸之路”建设需求提供海洋环境预报保障服务的基础。

  长期以来,我国的全球业务化海洋数值预报一直处于空白,极地大洋和深远海活动的海洋环境安全保障完全依赖于美欧等发达国家,这样的差距已经成为制约我国21世纪海上丝绸之路和海洋强国战略实施的重要瓶颈。本项目的实施扭转了我国长期使用国外海洋预报产品的局面,使得我国成为继美国、欧洲后少数具备自主全球业务化海洋预报能力的国家之一。

  本项目的主要创新内容包括:1、国内首次构建了全球-大洋-近海三级嵌套的海洋环境数值预报体系,实现了全球海域范围内从三十公里级到公里级空间分辨率的一体化预报业务全覆盖,开创性地将我国的业务化海洋预报范围从近海扩展到全球,首次实现了全球海域范围内多时空尺度多要素的业务化海洋环境预报;2、全球及区域各个业务化海洋学预报系统在物理过程参数化方案、数值计算方法等关键技术方面取得重要突破;发展业务化海洋观测资料同化技术,首次研发了全球范围的多源海洋观测资料同化数据信息库,实现了全球海洋环境数值预报的资料同化业务化应用;3、发展了海冰密集度和海冰厚度资料的集合同化新技术,国际首次将准实时海冰厚度资料同化到海冰-海洋耦合模式,显著改进了全北极冰厚预报结果,建立了我国首个南极和北极海冰数值预报子系统;4、首批次实现了我国自主化的全球性海洋预报保障应用,使得我国成为少数几个能够提供全球海洋预报服务的国家之一,是我国海洋预报系统发展进步的重要里程碑。

  该业务化系统通过多种方式实时提供和发布全球不同分辨率和精度的海温、海流、海浪、海冰、海面风场等多要素预报产品,以及温跃层、混合层和中尺度涡等诊断分析产品。预报时效达到5-7天,空间分辨率最高可达到公里级。经多家第三方单位检验,证明该预报系统各组成部分业务化预报结果准确率均较高,经与美国、欧洲等同期业务化预报系统对比,该系统的总体预报能力达国际先进水平。

  该系统的业务化应用是我国海洋预报系统全面进步的重要里程碑,2011-2017年出色完成了全国数十家涉海企事业单位的累计百余次重大保障,用户群涉及沿海11个省市和海外的各类涉海机构,新媒体海洋环境预警报服务产品累计阅读量超过1000万。该系统保障领域包括大洋航线、大洋渔业、海洋工程、深远海资源开发、海上军事行动、海上搜救和极地科考等,尤其在“雪龙号”极地遇险脱困预报保障、马航MH370失联飞机搜救预报保障、“蛟龙号”多次深潜海试预报保障、“亚丁湾护航”多年预报保障、日本福岛“311”地震海啸核泄漏影响评估工作、西沙珊瑚岛渔船失事人员搜救保障、南海天然气水合物试开采等重大事件的预报保障任务中发挥了至关重要的作用。

  该项目发表科技论文138篇,软件著作权3项,专利1项,高度参与国际业务化海洋学组织(GODAE OceanView)和极地预报计划(Polar Prediction Project)的比对计划,得到了国际同行的高度认可。2013年该项目的成果“我国首个全球业务化海洋学预报系统”被评为我国十大海洋科技进展之一。2015年该项目获得了海洋科学技术一等奖。2016年,该项目代表国家海洋局参加了国家“十二五”科技创新成就展。

  本项目的主要成果是在国家科技支撑计划、海洋公益性行业科研专项、国家自然科学重点项目等重大项目支持下,经过技术改进、系统集成、检验应用而形成。依托项目所构建的“我国首个全球业务化海洋学预报系统”于2013年入选我国“十大海洋科技进展”,项目于2015年获得海洋科学技术一等奖,并于2016年代表国家海洋局参加国家“十二五”科技创新成就展。

  本项目针对科技创新点--拓展海洋环境数值预报保障的时空范围,突破包括物理过程参数化方案、数值计算方法、海量海洋观测资料融合同化、多要素四维可视化等技术在内的多项业务预报领域的关键技术、实现8个子系统的高度集成及协同应用进行成果转化,形成具有很高的可操作性和实用价值的且具有资料接收、同化、模式运行、可视化及产品分发为一体的业务化运行系统,在评测鉴定、实际推广应用过程中,该系统获得了国内外机构、同行专家、应用单位的认可及高度评价:

  多家第三方检验报告证明全球业务化海洋学预报系统各组成部分业务化预报结果准确率较高。自2013年至今,经中国科学院海洋所、中国科学院南海海洋研究所、中山大学、国家海洋局东海预报中心等多家第三方检验单位利用海洋水文气象观测资料、卫星沿轨数据产品、格点再分析资料等进行了多种方式的检验,证明项目成果-全球业务化海洋学预报系统各组成部分业务化预报结果准确率较高,其中全球表层海温120小时预报均方根误差为0.5度左右,海面高度均方根误差约5.5cm,表层海流均方根误差约0.2-0.3m/s,,全球海浪波高绝对平均误差为0.4-0.7m,波周期均方根误差约2.3s,海面风场风速均方根误差小于2.8m/s。经与美国、欧洲等全球海洋环境预报对比,该系统的总体预报能力达国际先进水平。

  项目验收意见及成果鉴定评价优良,成果总体水平国内领先,跻身世界先进行列。2014年科技部社会发展科技司、条件财务司组织相关专家对“十二五”国家科技支撑计划项目“全球海洋环境数值预报关键技术系统集成研究及应用”(编号:2011BAC03B00)进行了项目验收。验收专家组认为该项目“建立了全球海面风场和海浪数值预报系统”、“研制了全球海洋温盐和海面高度资料融合同化系统”;“建立了全球海洋环流和潮汐潮流数值预报模式”;“建立了南北极海冰数值预报模式”;“开发了集全球海洋数值预报产品制作、分发及可视化平台于一体的全球海洋数值预报业务化示范系统”;“开展了较为详细的第三方检验,并于2013年9月起,在国家海洋环境预报中心开展示范应用。项目完成了任务书要求的全部研究内容,总体达到了考核指标要求”。

  2017年在京召开的“全球业务化海洋学预报系统与应用”成果评价会上,包括3位院士和6位相关领域知名专家组成的评价专家组一致认为,“该成果使得我国的海洋环境多要素数值预报范围从中国近海拓展到全球,海洋环境预报服务保障能力得到了大幅提升,奠定了我国建设海洋强国及‘21世纪海上丝绸之路’海洋环境预报保障的基础。总体水平国内领先、国际先进水平,其中多源海洋资料业务化同化和海上环境应用技术方面已取得国际领先行列。”

  本项目所涉及的关键技术及所形成论文、专著、预报系统等成果在国内具有新颖性和先进性。针对《全球业务化海洋学预报系统与应用》的研究内容,委托中国科学院文献情报中心进行了科技查新和科技咨询(报告编号:2017-720),该中心共查询了近30个相关数据库及网站,查出可对比文献24篇,报告指出“国内报道主要以中国近海海洋气象观测和预报为主,并不涉及建立全球-大洋(印度洋、西北太平洋、南极和北极)层级的海洋环境数值预报体系”,“国外比对文献均未涉及中国近海(渤海、黄海、东海和南海)海洋环境数值预报”,结果证明:由国家海洋环境预报中心委托查新的“全球业务化海洋学预报系统与应用”项目,在报告检索范围和时限内,除委托人公开外,在国内外公开文献中未见其它相同报道。

  针对《全球业务化海洋学预报系统与应用》发表的科技论文,委托国家图书馆科技查新中心进行了了论文收录和引用检索(编号:2017-NLC-LWCZ-3341),共检索ScienceCitation Index Expanded (SCI-E)、EI Compendex Web(EI)、中国科学引文数据库(CSCD)、中国学术期刊网络版(CNKI-CAJD)、中国引文数据库(CNKI-CCD)、Journal Citation Reports和中国中国科技期刊引证指标7 个数据库。检索论文共138 篇。检索结果为:在SCI数据库中被收录45篇,被引用149次;在EI数据库中被收录20篇,在CSCD数据库中被收录52篇,被引用148次;在CNKI-CAJD数据库中被收录91篇;在CNKI-CCD数据库中被引用216次。

  作为应用型项目,项目成果陆续投入预报应用,覆盖公益服务、军事保障、应急响应、科研专项等多个领域,目标用户群体持续扩大。根据中国极地中心、中国远洋海运集团有限公司、海军海洋水文气象中心、国家深海基地管理中心、中国石油集团海洋工程有限公司、福建省和浙江省海洋预报台等单位对全球业务化海洋预报系统的应用情况证明,本项目成果在“雪龙号”极地科考、船舶航行安全保障、“蛟龙号”深潜器应用性试验、南海天然气水合物安全试采及日常业务预报保障等方面应用效果较好,为海上活动提供了科学决策支持。

  该系统陆续在国家海洋环境预报中心投入业务化应用,每日连续提供未来120小时全球大洋(含南北极)到中国近海区域的多要素海洋预报产品以及诊断分析产品,出色完成了各级政府部门、涉海生产企业、海上作业单位和军事保障部门等的累计100余次重大保障,用户群涵盖沿海11个省市和海外的各类海洋机构,成果惠及100余万渔民和广大涉海生产、生活的民众,新媒体海洋环境预警报服务产品累计阅读量超过1000万。

  该系统为2014年以来的我国所有极地科考提供预报保障服务,特别在2014年1月雪龙船被困南极冰区后,提前3天准确预报出了适合雪龙脱困的时间窗口;成功保障了迄今为止我国所有14次北极东北航道商业航行、首次南极商业航行、“蛟龙号”历次深潜作业和南海可燃冰首次试采作业;长期持续为马航MH370失联飞机搜救、我国海军亚丁湾护航行动提供准确预报保障信息;准确评估预测了日本福岛“311”地震海啸核泄漏对我国的影响评估工作。该系统还为我国各级地方海洋预报部门提供了可靠的预报指导产品。

  为“雪龙船”第31次至33次南极科学考察任务和第6次至第8次北极科学考察冰区航线选取和科考计划制定及现场作业提供了南极海冰预报保障服务

  为13艘次北极东北航道商业航行提供了天气、海冰和海浪综合预报服务,为永盛轮南极首航提供了精细化预报保障服务。

  项目中的“南海和北印度洋大气海洋精细化数值预报系统”,为海洋环境预报业务人员的工作提供了有力的技术支撑,提升了海军水文气象保障能力。

  在“蛟龙”号西南印度洋试验性应用航次(大洋35航次)的科考任务中得到了很好的应用。

  为我单位的预警报工作提供了有力的技术支撑,使得我中心出色的完成了多项海洋环境预报保障任务。

  海温周预报以及灾害警报中,中国周边海域精细化海洋环境数值预报子系统为此提供了非常有参考价值的相关预报产品。

  在福建省沿海海洋环境预报、渔场海况预报、海上生产环境保障、海洋防灾减灾等方面得到了应用,通过该系统相关数值产品,对预报结果的改善起到了重要作用。

  参考了国家海洋环境预报中心全球业务化海洋学预报系统的有关数值预报产品,为发布预报提供了技术支持和数值产品依据;东海预报中心在2015年的海峡两岸客运航线的海洋环境保障预报中,综合参考全球业务化海洋学预报系统数值产品。

  为天然气水合物试采项目提供了多个海洋环境要素风险评估、关键海洋参数分析,为天然气水合物试采项目前期的技术研发、平台参数设计等提供决策支持

  项目负责人。负责项目的总体设计和组织实施,创造性地提出研制第一代中国全球业务化海洋学预报系统、制定技术方案并成功应用于海洋渔业、远洋运输、海洋资源开发、海洋权益维护、大洋极地科考等领域,在本项目中投入的工作量占本人工作量的60%,项目执行期间发表文章10余篇。

  承担全球海洋预报多模式系统业务化集成支撑子系统建设,搭建了系统集成、运行监控和产品可视化平台,完成了各类数据处理和数据平台建设,在本项目中投入的工作量占本人工作量的70%,项目执行期间发表文章多篇,并申请软件著作权1项。

  研制并改进了海气交换通量的参数化、涌浪传播耗散的参数化,构建了全球多重网格海浪模式,提高了海浪数值模式的精度。该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的60%。项目执行期间发表文章10余篇。

  负责承担项目中印度洋海洋环境预报子系统框架设计,优化物理参数方案,研发了温跃层、混合层诊断分析和中尺度涡辨识技术,系统集成并开展军方和民方的推广应用,该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的60%。项目执行期间发表文章10余篇。

  承担全球海洋环流数值预报子系统建设并研制了多源多尺度海洋资料业务化同化技术,形成了全球海洋资料信息库。该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的70%。项目执行期间发表文章多篇。

  承担中国海三维温盐流数值预报子系统建设,研发了基于海面风、浪、流、温、冰多要素的海上失事目标的漂移轨迹业务化定量预测技术,并成功应用于南海天然气水合物开采过程的保障服务。该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的60%。项目执行期间发表文章10余篇。

  首次开展了基于冰-海耦合模式的准实时冰厚资料同化研究,显著提升了全北极海冰厚度预报技巧。所发展的北极和南极海冰数值预报系统为我国历次极地科考作业的顺利完成提供了重要保障,得到了雪龙船、考察队和极地主管部门的一致好评。在《Journal of Geophysical Research》、等国内外期刊发表研究论文20余篇,并曾被美国麻省理工学院模式开发组作为亮点工作在网站进行了专题介绍。

  牵头开发了全球海面风场数值预报子系统和印度洋海面风场数值预报子系统,完成与海浪数值预报模式、海洋环境数值预报模式的接口研制,实现了数值预报系统的业务化运行。该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的70%。项目执行期间发表文章10余篇。

  负责承担全球潮汐潮流数值预报子系统建设并研制了远洋船舶适航条件与海洋环境参数相结合的最优航线设计技术,海上工程作业和下潜时间窗口优选技术。该项目研发工作中投入的工作量约占本人工作总量的70%。项目执行期间发表文章3篇。

  在海洋流场、温度场、风暴潮和海啸过程的时空特征分析的基础上,在大、中、小三个不同尺度下进行了海洋预报要素的可视化方法探索,开发了基于三维地球模型的海洋预报要素可视化系统,通过风场符号法、三维切片法、三维云体法、粒子系统法等实现了对海洋风场、流场、温度场、盐度场、海浪场的时空动态可视化表达,并借助GPU并行运算提高了系统可视化效率。获得国家软件著作权2个

  项目的牵头单位,主要承担了全球业务化海洋数值预报各系统的全部建设和业务运行工作,构建了全球-大洋-近海三级嵌套的海洋环境数值预报体系,实现了全球海域范围内从三十公里级到公里级空间分辨率的一体化预报业务全覆盖,实现了全球业务化海洋学预报系统的稳定运行,近年来出色地完成了各类海洋环境预报保障任务,在多个领域得到了广泛的业务化应用。发表论文 篇,获得1项软件著作权。

  项目的课题负责单位,负责全球海面典型环境要素数值预报关键技术研究,主要涉及全球海面风场和海浪的数值预报系统。负责承担海浪预报模式的构建和相应机制的研究,研制并改进了海气交换通量的参数化、涌浪传播耗散的参数化,构建了全球多重网格海浪模式,提高了海浪数值模式和预报系统的精度,并将所研制的海面风场和海浪业务化预报系统推广应用于海洋工程设计中的环境要素评价。

  项目的主要参与单位,在大、中、小三个不同尺度下进行了海洋预报要素的可视化方法探索,开发了基于三维地球模型的海洋预报要素可视化系统,通过风场符号法、三维切片法、三维云体法、粒子系统法、纹理法、迹线法、流箭头法、LOD法等实现了对海洋风场、流场、温度场、盐度场、海浪场的时空动态可视化表达,并借助GPU并行运算提高了系统可视化效率,同时开发了海洋预报可视化数据预处理系统,实现了海洋预报数据的自动化预处理和预报产品的自动化生产和输出。

  近10年来,主要完成人和主要完成单位通过执行有关国家科技支撑计划、国家自然科学基金和公益性行业专项等,建立了良好的合作关系。本项目成果为八个子系统,分别是全球海面风场数值预报子系统、全球海浪数值预报子系统、全球海洋环流数值预报子系统、全球潮汐潮流数值预报子系统、极地海冰数值预报子系统、印度洋海域海洋环境数值预报子系统、中国周边海域(渤海、黄海、东海和南海)精细化海洋环境数值预报子系统以及全球海洋环境预报业务化集成支撑子系统。

  第1完成人国家海洋环境预报中心王辉研究员作为总体负责人牵头组织实施,第2完成人仉天宇负责全球海洋环境预报业务化集成支撑子系统建设,第3完成人管长龙负责全球海浪数值预报子系统建设,第4完成人万莉颖负责全球海洋环流数值预报子系统建设,第5完成人王彰贵负责印度洋海域海洋环境数值预报子系统,第6完成人刘桂梅负责中国周边海域(渤海、黄海、东海和南海)精细化海洋环境数值预报子系统建设,第7完成人杨清华负责极地海冰数值预报子系统建设,第8完成人邢建勇负责全球海面风场数值预报子系统,第9完成人刘洋负责全球潮汐潮流数值预报子系统建设,第10完成人季民负责各子系统产品可视化展示平台建设。各位完成人通力协作高质量完成了项目。上述合作关系及其主要贡献具体反映在推荐书之“八、主要完成人情况表”和“九、主要完成单位情况表”中。

  该项目在无人艇技术这一高新技术领域取得了一系列重要的技术创新成果,其关键技术创新有:1.突破了基于复杂海洋环境的无人艇自主控制技术;2.突破了XXXX海域的无人艇XX关键技术;3.突破了适用于深远海的长航时、高负载无人艇材料及结构优化技术;4.研制了适于XXXX的XX和XXXX两类无人艇装备平台。经专家评审鉴定,该项目在无人艇关键技术研究和系列产品的研发创新显著,取得的成果处于国内领先、国际先进水平,获2016年度海洋科学技术奖特等奖。

  该项目成果已推广应用于XX领域,形成多种应用的系列产品,产品覆盖所有省份,并远销美国、法国、新加坡等海外市场。成果在XX调查、第34次南极科学考察、天津港爆炸事故应对等国家行动中发挥重要作用,社会效益显著。

  该项目共获得授权发明专利6项,实用新型专利13项,软件著作权5项,制定了国家行业标准4项,形成了具有自主知识产权的行业主导技术和产品,解决了行业发展中的重难点关键问题。项目成果实现了我国XXXX无人艇领域技术、应用、标准化、产业化等多项突破,推动了无人艇行业的技术发展,技术转化程度高,具有较强的示范带动作用,提高了我国无人艇行业的整体技术水平和创新能力。

  无人艇具有XX、机动、高效及适于全天候、高空间分辨率应用的特点,将是未来XXXX核心装备之一。在加快建设海洋强国的形势下,复杂恶劣的特殊海洋环境对无人艇的感知、航控、决策及协同能力提出了更高要求;深远海及特殊任务对无人艇的适航性、续航力、负载力及XX性提出了更大挑战。经七年攻关,本项目突破了无人艇的三大关键技术,发展了两大类XXXX无人艇装备,创新点如下:

  1.突破了复杂海洋环境中无人艇自主控制技术。包括:1)复杂动态环境中高精度航行控制技术。基于姿态数据的在线频谱分析,提出了扩展卡尔曼滤波的环境干扰辨识方法,发明了自适应干扰实时补偿航迹控制算法,在三级海况下平均偏航距小于2米,满足复杂海洋环境下高空间分辨率、高精度XX环境侦测需求;2)强干扰条件下自主环境认知避碰技术。基于概率图模型的多传感器数据融合实现强干扰条件下的目标感知、态势与威胁评估,采用三层规避模型算法对障碍规避与任务执行进行规划协调,发展了航行密集水域的环境感知和智能避障技术,与美军无人艇自主能力评价等级比较,经验证鉴定,达世界领先水平;3)弱联通条件下多艇协同航行控制技术。构建了基于分布式结构的通信及协同控制策略,发明了多艇自适应最优协同追踪控制算法,国内首次实现20艘无人艇的协同航行控制,协同位置误差在通信正常条件下小于2米,在弱通信条件下(北斗短报文)小于15米。

  3.突破了适用于深远海的长航时、高负载无人艇材料及结构优化技术。研发了基于碳纤维复合材料的天然埃洛石纳米管增韧技术,大尺寸连续复杂曲面的结构优化设计技术,实现了艇体减重19.3%,排水量3吨无人艇搭载力达1.5吨,最高航速达50节(三级海况航速45.6节),22.5节航速下续航超400海里,比国外同级别无人艇提高2-3倍。

  4. 研制了适于XXXX的XX和XXXX两类无人艇装备平台。针对高分辨率海洋环境XX和特定海域调查任务,研制了XXXXXX类系列无人艇;针对特定海域警戒、巡逻、XXXX、XXXX环境保障,研制了XXXXXXXX类系列无人艇,推动了国内海洋无人艇行业标准及CCS标准建设,填补了国内外无人艇的标准空白。

  该成果已推广到XX及所有省市,成功用于XX、南海XX调查、南极科考、环境监测、应急处置等领域,已批量出口到美国、法国、新加坡等国,取得显著的经济与社会效益。同时,取得了一批知识产权,包括发明专利18项(授权6项,受理12项),实用新型13项,软件著作权5项,获得2016年海洋科学技术奖特等奖,同行专家评价:“该项目在无人艇关键技术研究和系列产品的研发创新显著。在同类研究中,成果的总体技术水平国内领先、国际先进。”

  经中国船级社实业有限公司检测:该船是无人艇,船体采用纤维增强塑料材料制成,具有操作方便、安全可靠等优点,可在沿海、江、河、湖等水域航行。

  巡航速度:22.5kn,最大航速40kn,在巡航速度下的续航能力326nm。

  进行了航速测定、主机柴油推进续航力测试、柴油发电机不间断供电电力推进续航力测试,实验结果符合设计要求,并且该船体、通导及机电设备等状况正常,测试正常。

  经广州市香港科大研究院对该项目无人艇艇体材料检测,其密度比传统的玻璃纤维层板密度降低了25%利来国际老网站,其综合减重比例在30%以上;其层间剪切强度性能提高了22%。

  经中国赛宝实验室检测,该项目成果的碳纤维增强环氧树脂材料的密度比传统的玻璃钢密度降低了19.3%,弯曲强度提升80%以上。

  L30型安防巡逻无人艇获得中国船级社的入级原则认可,并颁发证书,为全球首个无人艇入级证书。

  中国海洋学会组织同行业专家对本项目成果的评价结论为:该项目在无人艇关键技术研究和系列产品的研发创新显著。在同类研究中,成果的总体技术水平国内领先、国际先进。

  该项目在XX、国家海洋局、广州南方卫星导航、无锡海鹰加科等15家单位应用,其中摘选3家评价如下:

  国家海洋局极地考察办公室:由国家海洋局南海调查技术中心和珠海云洲智能科技有限公司技术人员组成的作业队伍,使用多波束无人艇M80B贴近冰缘进行作业,历时14个小时,在南极极端环境条件下完成了罗斯海西岸5平方公里海域多波束全覆盖海底地形测量,超计划工作量38.9%完成。该次无人艇的应用,有效克服了南极恶劣作业环境,降低了人员劳动强度和作业危险性,提高了作业效率。该次作业最大限度地获取了该区域近岸海底水深地形数据,填补了南极水深数据空白,为船舶航行和新站建设提供基础空间地理信息数据支撑。

  国家海洋局南海分局:我局采用云洲的多款无人艇应用于南海调查、南极科考等重大任务均属国内首创。自2014年至今,我局携无人艇去南海南沙、西沙等4个海域,顺利完成共计127公里的测深、海洋调查等任务,为我国精确掌握某些XX数据提供了素材和技术手段。

  (1)2014年10月,在世界创新论坛上向总理及俄罗斯梅德韦杰夫总理汇报无人艇项目,获得两国总理高度肯定;

  (2)蝉联2016-2017年MTR100全球最优秀海洋科技企业(中国唯一入选);

  一艘警戒巡逻无人艇吸引了众多参观者的眼球。它是一个通用化和模块化的兼容军用和民用两个应用方向。可在海岛、港口和重要的任务区代替人去进行巡逻警戒。

  珠海云洲智能科技有限公司是国内领先的无人船生产企业,经过7年的时间,已经有将近20款定型的产品在市场销售,已经占领了90%的国内市场。

  云洲展出的舰载无人艇可以适应复杂海况,能根据需求快速更换任务模块,执行从巡逻、取证到警戒、消防等各种任务。这类无人艇的未来发展方向,就包括与其他无人系统进行协同。

  今年以来,云洲智能10多次远赴海外参展,不断提升中国无人船艇的品牌影响力与知名度,展示了“中国智造”实力,赢得了广泛认可。面对“一带一路”建设与粤港澳大湾区的广阔前景,云洲智能将引领中国无人船艇更好地走向全球市场。

  本届博览会最具魅力的展品之一是装备机枪塔的无人驾驶小艇,由总部位于珠海的云洲智能科技公司 (Yunzhou Tech Corporation)设计。

  本项目开发了环保、海洋、安防和XX四个系列的无人艇产品。至今,完成单位应用本项目成果,特别是针对目标海域的海洋环境测量任务,实现XX目标海域的海洋环境数据采集的快速性和安全性。并用于海洋综合调查任务,在常规的海洋调查勘测、海洋侦察监视等民用任务中发挥着重要作用,提高了我国海洋调查任务的智能化水平。

  成果已远销美国、法国等海外市场,在全球建立了经销商网络,作为平台技术无人艇还拓展到了环保,水文,核辐射,海上应急等不同领域。

  推动了海洋科技的进步:共形成专利31项,论文6篇,参与编制行业标准和规范4项,具有开拓性的技术积累,并达到国外技术水平。该成果应用于国家海洋局、国家测绘地理信息局、水文局等单位,作业效率高、精度高,特别是用于南海某些海域测量和监测,填补了我国建国以来很多区域的海洋数据空白,成效显著,取得了良好的社会效益。为此获得了国家海洋局2016年海洋科技奖特等奖。

  颠覆传统工作模式:其自主导航、智能避障、全自动作业等创新技术,颠覆了以往海洋环境监测、海洋调查、安防巡逻等工作模式,极大地提高了工作效率,避免了水上作业的危险性,是一项国内首创、世界领先的技术。

  保护国土安全:中国40%领海主权有争议,如南海、问题,可利用无人艇进行武力打击、稽查、执法、巡逻等。无人艇将成为海上维权的重要工具。

  保护海洋环境:无人艇可进行海洋环境监测,有效监管倾倒垃圾、擅自填海等违法行为。

  培养行业人才:无人艇涉及软件、算法、硬件、材料、船舶、通信、雷达等众多技术领域,自项目立项以来,共计培养专业技术人才近200人。

  该科技成果在海洋环境监测,海洋测量测绘,核辐射,海洋调查,环境、海上等突发事件的应急,安防,XX等领域都有着非常广阔的应用前景,并获得总理等国家领导人的点赞和支持。

  本项目工作占该成员工作量的70%。1、负责制定总体设计方案和研究路线进行顶层设计,对安全自主航行的需求和指标进行分析验证;3、对创新点2进行总体设计,组织需求调研和分析,落实无人艇XX、长续航、高航速、高海况的综合设计方案;4、主导牵引创新点3的三项海洋无人艇行业标准以及两类中国无人船艇入级指南规范,填补我国无人艇行业标准空白。该成员对本项目作出巨大贡献。

  对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3作出重要贡献:1.海洋应用需求分析和现场实测的负责人;2.主持设计无人艇海上作业操作流程和技术规范,提出海上作业环境适应性改造的意见与建议;3.负责多型海洋测绘设备在无人艇平台上的安装、调试和测试,获取了大量南海中南部XX周边水域水下地形地貌实际数据,对南极无人艇测量应用推广做出重要贡献;4.负责多型海洋调查无人艇的研制方案设计,主持海洋局多个专项研制项目的实施;5.负责《海洋测量无人船通用技术条件》行业标准的编制。

  对本项目技术创造性贡献:该成员负责海洋应用技术无人艇平台的研制,积极推动无人艇平台和海洋调查设备的集成、测试和应用。对创新点2.1,2.2两项关键技术以及2.4探测类无人艇装备平台进行一线技术攻关,对探测类无人艇进行总体方案设计,需求分析、应用与测试方案设计、布放回收技术设计等;主持对创新点3的海洋无人艇标准及其测试方法的编制、制定等。该成员对本项目作出重大贡献。

  对本项目技术创造性贡献:对创新点1和2作出重要贡献:1.本项目海洋应用需求分析和现场实测负责人;2.根据传统海洋调查作业方式的经验与不足,提出无人艇在海洋领域应用的市场需求方向;3.负责无人艇搭载海洋仪器设备的选型,制定设备安装与调试的总体框架。

  对本项目技术创造性贡献:该成员对创新点2和3作出积极贡献。1.多个海洋调查无人艇领域科研项目申请人和参与人;2.结合在海洋调查领域的工作经验,牵引需求分析;3.负责海洋测绘无人艇在海洋线.参与多型海洋调查无人艇的研制方案设计;5.海洋测量无人船通用技术条件标准的起草人员。

  对本项目技术创造性贡献:参与研制了XXXX模块化航行控制器软硬件(含应急系统形成同构以及异构冗余控制),以及母船搭载布放回收结构系统使无人艇平台具有很强的适用性,可以完成多种不同的海洋业务。对创新点1和2作出重要贡献。

  对本项目技术创造性贡献:该成员积极参与无人船艇通用自主控制技术顶层设计的实施,参与创新点1的研究过程,并进行测试优化,主导创新点1中两套硬件架构的总体方案设计,需求分析、应用与测试方案设计及研发;参与创新点2的控制系统设计及具体实施;积极参与创新点3的两类中国无人船艇入级指南规范编写过程。该成员对本项目作出积极贡献。

  对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2做出创造性贡献。1、控制软件开发、测试,记录分析软件实施过程中的各种问题,调试。2、负责完成了无人艇硬件平台对执行机构的控制软件开发;完成船体硬件基本控制单元控制软件开发;参与L30无人艇主控软件开发;遥控初步界面软件的开发等。

  对本项目技术创造性贡献:与云洲共同在雷达图像处理、目标提取与智能辨识方面实现了突破,为无人船的智能避障、控制奠定了基础。对创新点1作出重要贡献。

  对本项目技术创造性贡献:承担了无人艇高精度空间基准框架和海底测绘自主定位、跟踪、扫测关键技术研究。提出了一种基于卫星连续运行参考站技术的陆海一体化空间基准框架和海道垂直基准与三维地心坐标基准网转换模型;创建了一种无人艇无验潮实时海底地形变化监测模型,研发了基于多源声学传感器的实时动态全息扫描系统;开发了网络化航道安全监测与预警系统。对创新点1和2作出了积极贡献。

  国家海洋局南海调查技术中心拥有一支庞大的海洋调查队伍和先进的海洋调查设备,具有丰富的海洋调查经验。自2015年起,国家海洋局大力推动海洋调查无人艇的研制与应用,以解决XXX周边海域水下地形地貌调查的技术难题。受国家海洋局科技司委托,中心作为牵头单位积极参与了多个专项中海洋调查无人艇相关研制方案的编制,以及相关标准和体系的筹建工作,并承担了XXX专项中无人艇研制的多个任务。在此过程中,多次组织前往南海,使用十多种测绘型无人艇开展XX周边海域水下地形地貌试点调查工作,在无人艇研制与应用方面做出了突出贡献。

  近年来,中心在无人艇研制与应用方面取得了大量突破性的成果:大力推动无人艇行业“产、研、用”的深度融合,组建南海无人艇调查技术联合实验室;依托联合实验室,打造了国内首个用户与企业紧密结合的研发、应用团队,推出的产品最贴近实际应用需求;依托联合实验室,打造首个海洋调查领域作业经验最丰富的无人艇作业团队;在国内首次使用不含专业辅助吊放设备的普通调查船完成大型无人艇海上安全作业,完成掌握无人艇的海上作业流程,完全掌握1000吨级调查船运输、布放和回收无人艇的全套作业流程;在国内,首次开展四级海况内(含四级海况)大型无人艇的海上真实环境作业;在国内,首次使用无人艇替代人工作业,在南海开展水下地形调查,极大降低了调查人员的劳动强度。

  该项目成果是依托上述背景取得,该完成单位主导和推动了无人艇在海洋系统的应用。

  经该完成单位数年研究,本项目突破了船体材料与成型、无人自主控制、与任务设备集成设计、智能避障航行、与它平台协同航行控制等技术,研发的海洋智能无人艇平台通过自主定位,自主目标探测、定位、跟踪与识别,智能分析与决策,多环路航行控制驱动系统,实现了智能避障和自主航行,为我国海洋环境调查、海底测绘、海上搜索救援,安防巡逻等海洋任务执行提供了新型平台装备。

  本项目使我国海洋无人艇的研发能力跻身于世界领先行列,为实现国家“十三五”期间海洋强国的目标提供了重要技术支撑。

  云洲是中国第一家无人艇企业,首创了中国第一艘海洋无人艇。至今已开发出用于水环境监测、环境应急、环境监察、暗管探测;水文测绘;水利;环卫;核安全;海洋调查;安防等领域的十多项无人艇平台产品,已在除台湾外所有省份的销售和应用。拥有中国专利81件(其中发明有31件),软件著作权5件;主要参与编制了国家行业标准4项和无人水面艇、无人货运船检验指南。

  根据XXX专项子课题项目,本单位开展了水面无人测量船测试平台总体技术方案论证设计,突破了岸台与船台远程协同控制和海底地形智能测量等关键技术,研制了无人测量船测试平台,并开展了室内测试、湖试、海试等系列试验,为XX周边水深XXXX提供了技术支撑;并参与测试了XXXX模块化航行控制器软硬件(含应急系统形成同构以及异构冗余控制),以及母船搭载布放回收结构系统使无人艇平台具有很强的适用性,可以完成多种不同的海洋业务。

  本单位与项目主持单位长期开展海洋测量无人艇关键技术研究。共建共享研究人才资源、科研条件资源和共同培养研究生等全方面开展了产学研合作。针对本项目的产学研合作重要体现在以下两方面:

  针对创新点1:为无人艇航路规划与自主决策算法、洋流速度对航行运动影响补偿算法和欠阻尼非线性运动控制方法提供测试验证平台,实现了无人艇自主航行、跟踪与识别以及目标检测等科研测试实验。

  针对创新点2:利用淮海工学院基于卫星连续运行参考站网的陆海一体化空间基准框架,共同开展了RTK测量无人艇高精度航行控制合作研究。解决了测量无人艇对航路偏差实时精确测量与厘米级航线归算高精度需求等关键技术问题,多波束测量精度满足《航道测量规范》要求。项目率先在连云港港30万吨级大型深水航道中应用示范,为国内第一条大型深水航道全流程性能安全提供监测与预警服务。

  本单位积极开展智能船舶安全性、能源管理与能效控制等研究,突破了无人船的智能感知、避障、控制等关键技术,保证无人船的安全性;突破无人船能源的智能管理技术,节约船舶的能耗,提高船舶的续航能力,为创新点1和2作出了重要贡献。并积极跟踪和掌握智能船舶感知、避障、路径规划、控制和能效控制的相关科技和产品发展动态,为云洲提供技术信息咨询,推动了该项目成果的形成。

  张云飞:本项目是在该成员的主持和推动下完成的。该成员于2010年4月15日创立珠海云洲智能科技有限公司,负责确立公司战略和产品研发方向。公司发展方向从内陆到海洋,依托2011年科技部创新基金和2012年广东省产学研结合专项等项目,开始了XXXX海洋无人船的研制,制定了XXXX无人艇总体设计方案和无人艇在海洋领域应用的总体设计思路,研究路线等。并主导了与其他四家完成单位成立联合实验室,开展项目合作以及产业协作。该成员参加了2014年海军十三五无人艇规划,发表的《高性能海洋无人船平台及行业发展》被评为论坛优秀论文。主持和参与的专利及申请36项,其中发明12项(已授权4项)。参与编写国家行业标准4项和1项入级规范。

  董超:该成员代表南海调查技术中心最早于2014年与云洲开展项目合作,提出海上作业环境适应性改造的意见与建议;通过联合研制的海洋无人艇获取了大量南海中南部XX周边水域水下地形地貌实际数据,对南极无人艇测量应用推广做出重要贡献;主持海洋局多个无人艇相关的专项研制项目的实施;主持了《海洋测量无人船通用技术条件》行业标准的编制。

  蒲进菁:于2016年2月入职云洲,任海洋应用技术总监,负责多型海洋领域无人船艇的研制,积极推动无人艇平台和海洋调查设备的集成、测试和应用。共开发出M80/M40/M120等适应不同海域的海洋调查无人艇产品,申请专利12项,其中发明专利6项。M80无人艇获得2016年国家海洋科技奖特等奖。

  蒋俊杰:该成员为南海调查技术中心副主任,是本项目海洋应用需求分析和现场实测负责人;根据传统海洋调查作业方式的经验与不足,提出无人艇在海洋领域应用的市场需求方向;负责无人艇搭载海洋仪器设备的选型,制定了设备安装与调试的总体框架。

  刘蔚:该成员是多个海洋调查无人艇领域科研项目申请人和参与人;结合在海洋调查领域的工作经验,牵引需求分析;负责海洋测绘无人艇在海洋真实环境下的测试工作;参与多型海洋调查无人艇的研制方案设计;是海洋测量无人船通用技术条件标准的起草人员。

  黄贤源:2012年12月,购买云洲第一条测绘无人船,2016年,与云洲共同承担了XXX项目中利用无人艇进行海洋测绘的子课题。参与测试了XXXX模块化航行控制器软硬件(含应急系统形成同构以及异构冗余控制),以及母船搭载布放回收结构系统使无人艇平台具有很强的适用性,可以完成多种不同的海洋业务。

  赵智聪:2015年1月加入云洲,积极参与无人船艇通用自主控制技术顶层设计及实施;负责无人船艇通用硬件框架顶层设计及相关标准建立;参与编制《无人水面艇检验指南2018》;组织并参与无人船艇通用加固硬件模块研发;参与无人船艇通用软件模块研发;参与无人艇安防板块研发;参与无人艇XX板块的研发。申请专利3项,其中发明专利2项。

  郑钰鹏:2013年10月加入云洲,主要负责控制软件开发、测试,记录分析软件实施过程中的各种问题,调试。负责完成了无人艇硬件平台对执行机构的控制软件开发;完成船体硬件基本控制单元控制软件开发;参与L30无人艇主控软件开发;遥控初步界面软件的开发等。

  马枫:2016年11月,武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心和云洲成立“无人船安全与能效控制”联合实验室,马枫作为指定联系人与云洲进行技术沟通及合作,与云洲共同在雷达图像处理、目标提取与智能辨识方面实现了突破,为无人船的智能避障、控制奠定了基础。目前双方已与中国船级社达成合作意向,共建亚洲首个海上无人测试场,并共同发布了首个投入商业运营的无人货运船。

  周立:,2016年云洲智能科技有限公司与淮海工学院联合组建了海洋智能装备研究院,由张云飞出任研究院院长,周立任研究院副院长。张云飞于2013年参加淮海工学院承担的江苏省科技计划《基于传感网的港口航道全流程安全监测预警关键技术与示范(BE2010125)》项目。该成员负责建立了船体结构、材料、环境等综合检测系统,通过检测系统对船体结构、船体材料、船壳形变等(如腐蚀与破损、船体振动,船体形变等)进行实时监测,建立无人船体健康状态的数据库,通过对数据的分析研究,提出船体及用于船体结构的优化、维护保养以及潜在失效的预判。

  数值模式不仅是海洋科学研究、预测与环境保障的核心工具,而且是国家综合科技实力的重要表征。过去半个世纪以来海洋模式的发展一直由欧美等发达国家主导,但国际主流模式均存在严重的模拟与预报偏差,这直接影响了海洋防灾减灾以及国家海上安全环境的保障能力。上层海洋作为大气系统的关键下垫面,海洋模式的偏差进而影响台风、季风和气候变化的预测精度。

  该项目针对海洋和气候数值模式长期以来面临的共性偏差问题,围绕海洋湍流这一国际难点科学问题,首次发现并量化波浪-湍流相互作用强化湍流的新机制,在国际上率先创立了浪致混合理论,该理论被实验室实验和海上观测所证实;项目组发展了首个耦合波浪的新型海洋模式,本质性提高了海洋模式的预报与保障能力;发展了首个耦合波浪的新型气候模式,显著提高了气候模式的预测性能。解决了长期困扰海洋与气候模式的上层海洋巨大温度偏差这一世界科学难题,引领了海洋与气候数值模式的发展。

  该项目获得省部级一等奖3次。研究成果发表在GRL、JPO和JGR等国际地学主流学术期刊,8篇代表性论文SCI他引243次,获得了美国等8国实际应用。

  该项目原始创新特别突出,成果显著。自主研发的新型海洋模式已在我国海军、国家海洋环境预报中心等国家级平台业务应用,为我国海洋防灾减灾、海洋资源开发利用和海上安全保障等提供了有力的科技支撑,意义重大。

  该项目创立了浪致混合理论,打破了传统波浪、环流分治的海洋动力学框架,发现波浪-湍流相互作用强化湍流的机理,建立了新型海洋和气候模式,解决了长期困扰海洋与气候模式上层海洋巨大热力偏差的科学难题,显著提高了对海洋环境、气象和气候的预测能力,奠定了我国在海洋湍流理论和模式领域的国际领先地位。

  数值模式是海洋与气候科学研究、环境预测及安全保障的核心工具。半个世纪以来,模式的发展一直由欧美等发达国家主导。但国际主流海洋模式均存在模拟与预测的海洋表层温度偏高、次表层温度偏低的巨大热力偏差,该偏差不仅影响海洋防灾减灾和安全保障,也会影响台风、季风和气候变化的预测精度。

  模式偏差的关键是海洋垂向湍流混合不足,该项目将科学问题聚焦在海洋湍流混合过程这一国际难点科学问题,发现波浪在上层海洋混合中起关键作用。在传统的波浪、环流分离的动力学框架下,一直认为波浪在破碎前不能产生混合。长期以来,缺失的混合能量成为海洋科学之谜且为数值模式发展的瓶颈。该项目组持续10余年围绕上层海洋湍流混合这一关键科学问题不懈探索,取得如下突破性进展:

  1.创立了浪致混合理论,奠定了国内外新型海洋和气候模式发展的理论基础:该项目打破了传统海洋学小尺度波浪与大尺度环流分治的动力学框架,将波浪运动作为大尺度环流的一种扰动,经理论推导,在国际上首次将波浪所导致的湍流混合解析、定量表达为波浪谱的函数,创立了浪致混合理论。该理论随后被严格控制的国内外室内实验和海上实际观测所证实。

  2.发现了波生湍流的物理机制,揭示了上层海洋混合的主体能量源自波浪:发现了波浪运动拉伸与压缩涡管过程是波浪-湍流相互作用产生湍流的核心机制,基于最新发展的高维全息谱数据分析方法,揭示了波浪-湍流相互作用在波谷处最强烈这一锁相特征。首次阐明了波浪在海洋上层混合中起控制性作用,解决了上层海洋湍流混合严重不足这一长期困扰海洋学界的科学难题。

  3.发现浪致混合在海洋垂向热量传导过程中起控制性作用,创立了新型海洋耦合模式:基于以上的浪致混合理论,首次建立了波浪-环流耦合新型模式,阐明了波浪是上层海洋热量垂向传导的核心机制,将国际主流海洋模式的精度提高了31%。制作的全球海洋再分析数据的精度超过目前国际应用最广泛的美国HYCOM再分析数据。创建了我国海军精细化业务预报系统,已成为我海军走向深蓝的核心科技支撑。

  4.发现波浪调制全球气候的物理机制,创立了国际首个耦合波浪的新型气候模式:揭示了小尺度波浪影响台风等极端天气过程和全球气候系统的新机制。包含波浪混合过程的新型气候模式FIO-ESM将夏季南大洋上混合层厚度模拟这一共性难题的相对误差由38%降至6%,将长期困扰气候领域的热带海表温度的偏差减小一半,将东亚季风区夏季降水的模拟误差降低了27%,显著提升了气候模式的模拟与预测能力。FIO-ESM参加了国际耦合模式比较计划CMIP5,是我国海洋领域首次。

  研究成果发表在GRL、JGR等地学国际主流学术期刊。8篇代表性论文SCI他引243次;代表性论文1被20余国家110余研究机构广泛引用;浪致混合理论已被美国等8个国家实际应用到模式中,均大幅度提高了其海洋与气候模式的精度。

  (2)获得省部级海洋科技等奖3次:“海浪-环流耦合理论建立及其应用”2010年获海洋创新成果奖一等奖;“新型浪潮流耦合海洋环境数值预报系统建设与业务化应用”2011年获海洋工程科学技术奖一等奖;“包含海浪的新型全球气候数值模式的建设与应用”2014年获海洋工程科学技术奖一等奖;

  (3)海洋与气候数值预报业务系统:基于新型海洋模式,建立的全球及区域数值预报系统已在海军业务化运行,并在国家海洋环境预报中心准业务运行;基于新型气候系统模式,建立的全球短期气候预测系统已业务化参与国家海洋环境预报中心厄尔尼诺会商;受邀将浪致混合理论应用到国家气候中心第二代短期气候业务化预测系统中,测试结果显示能够显著降低原业务模式系统性偏差。

  (2)引领了海洋业务化预报系统的发展:该项目2004年建立了波浪-环流耦合模式。由于波浪的重要作用,国际主流的模式研发机构已开始将波浪引入到其海洋模式中,如欧洲中期天气预报中心(Breivik等,J Geophys Res,2015)和美国海军(Allard等, Oceangoraphy,2014)的业务化预报系统等。

  (3)引领了国际气候系统模式发展:该项目发展了首个包含波浪的地球系统模式FIO-ESM,参加了第五次国际耦合模式比较计划(CMIP5),是我国海洋领域首次。已被410篇论著引用和分析,且模式结果已被IPCC第五次评估报告和《第三次气候变化国家评估报告》所引用。国内外多个气候模式研发机构已开始将波浪引入到其气候模式中,如美国的NCAR()、我国的国家气候中心和清华大学等。

  与袁业立院士共同提出海洋多运动形态相互作用的学术思想,创立了浪致混合理论。把浪致混合理论拓展到浅水和单波,主导设计实验室和外海观测实验,验证了浪致混合理论的正确性。设计并组织团队建立了世界首个耦合波浪的新型海洋模式和气候系统模式,是8篇代表性论著中4篇第一作者。对推荐书所列“重要科学发现”的第1-3项工作均做出创造性贡献,在该项目工作中投入工作量约占本人工作总量的80%。

  与乔方利研究员共同提出海洋多运动形态相互作用的学术思想,指导发展了耦合波浪的新型海洋模式和气候系统模式,并应用于海洋与气候科学研究、海洋环境预报和短期气候预测等,是3篇代表性论著的共同作者。对推荐书所列“重要科学发现”的第1项工作做出创造性贡献,指导开展了第2和第3项工作,在该项目工作中投入工作量约占本人工作总量的60%。

  主导完成了表面波致混合的实验室实验,证实了非破碎表面波所产生的混合符合浪致混合理论,混合强度与波浪的波高和波长密切相关。是1篇代表性论著的第一作者,1篇代表性论著的共同作者。对推荐书所列“重要科学发现”的第1项工作做出创造性贡献,并参加了第3项工作,在该项目工作中投入工作量约占本人工作总量的70%。

  主导建立了首个包含波浪的气候模式——国家海洋局第一海洋研究所地球系统模式FIO-ESM,并组织参加了CMIP5比较计划,开展了短期气候预测工作。是1篇代表性论著的第一作者,2篇代表性论著的共同作者。首次将浪致混合理论应用到气候模式中,解释了浪致混合对气候模式热带偏差的改善机制。对推荐书所列“重要科学发现”的第3项工作做出创造性贡献,在该项目工作中投入工作量约占本人工作总量的75%。

  发现波湍相互作用是浪致混合产生的重要机制,参与发展包含波浪的新型海洋模式,评估了浪致混合对不同海洋与气候模式的影响。主导了浪致混合的海上现场观测实验,发现上层海洋的混合衰减的指数型分布规律与浪致混合理论相符。是1篇代表性论著的第一作者,1篇代表性论著的共同作者。对推荐书所列“重要科学发现”的第1项工作做出创造性贡献,对第2项工作做出重要贡献,在该项目工作中投入工作量约占本人工作总量的60%。

  国家海洋局第一海洋研究所为本项目的独立完成单位,项目五位完成人包括乔方利、袁业立,戴德君、宋振亚和黄传江。这五位完成人多年来一直在同一研究组开展合作研究,形成了稳定的合作研究方向和研究团队。五名完成人有良好的合作关系,研究任务既有明确分工,又密切合作,研究成果的取得是五名完成人与其他合作者长期系统开展浪致混合研究的结果,按完成人的贡献大小确定本项目完成人顺序.

  本人作为第一完成人与第二完成人袁业立自1999年便在浪致混合领域开展合作研究,共同提出海洋多运动形态相互作用的学术思想,建立了浪致混合理论,并将浪致混合理论拓展到浅水和单波,共同参与科技部973项目“中国近海环流形成变异机理、数值预测方法及对环境影响的研究”,其中袁业立为项目首席科学家。

  第三完成人戴德君2003年作为袁业立和本人的博士后加入研究团队,2006年博士后出站后在国家海洋局第一海洋研究所工作,开展了波致混合的实验室实验,证实了波浪在破碎前所产生的混合完全符合浪致混合理论,混合强度与波浪的波高和波长密切相关,参与本人主持的国家自然科学重点基金“大气-海浪-环流相互作用机理研究及耦合数值模式改进”和国家科技支撑项目“浒苔大规模爆发的监测与预警技术研究”。

  第四完成人宋振亚2004年来所作为本人的硕士研究生,一直从事气候系统模式发展工作。2006年毕业后留所在同一研究组工作,建立了首个包含波浪的新型气候模式FIO-ESM,并组织参加了CMIP5比较计划,首次将浪致混合理论应用到气候模式中,揭示了浪致混合对气候模式赤道SST的影响机制,是本人主持的国家自然科学重点基金“大气-海浪-环流相互作用机理研究及耦合数值模式改进” 第三子课题负责人。

  第五完成人黄传江2006年博士毕业后加入本研究团队,发现波浪-湍流相互作用是浪致混合产生的重要机制,发展了包含波浪的新型海洋模式,评估了浪致混合对不同海洋与气候模式的影响。开展了浪致混合的海上现场观测实验,发现上层海洋混合呈指数衰减规律,与浪致混合理论相符,参与本人主持的国家自然科学重点基金“大气-海浪-环流相互作用机理研究及耦合数值模式改进”。

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