海上溢油數值預報技術研究綜述

李燕，楊逸秋，潘青青

（國家海洋環(huán)境預報中心，北京100081）

海上溢油數值預報技術研究綜述

李燕，楊逸秋，潘青青

（國家海洋環(huán)境預報中心，北京100081）

介紹溢油事故國際國內背景及海上溢油行為和歸宿研究情況，綜述了溢油數值預報技術的歷史發(fā)展過程，對主要的3類溢油數值模型的優(yōu)缺點進行了分析比較，介紹了國內外溢油研究現狀，探討研究中存在的問題，指出溢油數值預報技術研究未來的發(fā)展趨勢。

溢油；數值預報技術；垂向擴散模擬；誤差分析；同化技術

1 引言

隨著我國海洋運輸、海上資源開發(fā)的快速發(fā)展，海上船舶和油氣田溢油等海洋污染事件已成為影響我國海洋環(huán)境的重要因素。從1976—2002年，我國沿海平均每4 d發(fā)生一起溢油事故。其中，溢油量在50 t以上的重大溢油事故53起，總溢油量達29 754 t[1]。僅1998—2008年間，中國管轄海域就發(fā)生了733起船舶污染事故，其中發(fā)生重大溢油事故共69起（按照國際海事組織（IMO）MARPOL 73/78附則I的1991年修訂案規(guī)定的標準：“溢油量50 t及其以上為重大污染事故”），總溢油量37 077 t，平均每年發(fā)生67起，平均每起污染事故溢油量537 t。1999年3月發(fā)生在珠江口的“閩燃供2”號油輪與“東海209”號油輪的碰撞事故，造成“閩燃供2”號油輪溢出重油超過580 t，使珠海市養(yǎng)殖場、風景旅游區(qū)、紅樹林等環(huán)境資源遭受嚴重損害，受污染的海域面積超過300 km2。2004年12月7日，巴拿馬籍集裝箱船“現代促進”輪與德國“MSC伊倫娜”在珠江口附近海域碰撞，數百噸燃油溢出。2010年7月16日中石油大連大孤山新港碼頭一儲油罐輸油管線發(fā)生起火爆炸事故，約1500 t原油進入海洋，至19日13時30分，受污染海域約430 km2，其中重度污染海域約為12 km2，一般污染海域約為52 km2。2011年6月4日，康菲石油公司蓬萊19-3油田發(fā)生溢油泄漏，至7月5日，蓬萊19-3油田溢油事故形成劣四類海水面積840 km2，此次溢油事故給渤海生態(tài)系統(tǒng)造成了長期嚴重影響。

國外的溢油事故也時有發(fā)生。2002年11月13日，裝載有7.7×104t燃料油的巴哈馬籍單殼油輪“威望號”遭遇強風暴與不明物體發(fā)生碰撞，船體損壞導致超過17 000 t貨油泄漏，船舶擱淺又導致近4 000 t燃油泄漏，之后被政府下令拖至深海進行搶險卻因風浪沖擊沉于3 600 m海底的“威望號”仍存有數萬噸貨油。該事故導致西班牙、葡萄牙、法國海域生態(tài)環(huán)境遭到嚴重污染，沿西班牙近400 km海岸線的許多著名旅游度假圣地、近岸河流、小溪和沼澤地帶、漁業(yè)與水產養(yǎng)殖業(yè)受污嚴重，一些野生動物也受到不同程度污染。2010年美國墨西哥灣的“深水地平線”鉆井平臺于4月20日夜間爆炸，引發(fā)大火，大約36 h后沉沒。鉆井平臺底部油井自24日起持續(xù)漏油，每天大約15萬桶原油流入墨西哥灣。根據衛(wèi)星反演圖像顯示，溢油嚴重時墨西哥灣浮油面積以一天兩倍的速度擴展，4月29日浮油面積接近8 000 km2，而到30日已達約9 900 km2，原油泄漏的速度遠超出預期。

研究溢油在海上的漂移擴散過程，預測其影響區(qū)域范圍和最終歸宿，對有針對性的布放圍油欄和派遣飛機、船舶到達現場進行應急處理等工作可以起到重要技術支撐作用；同時對評估沿岸海域的海洋環(huán)境災害對海洋生態(tài)環(huán)境影響，保護海洋生態(tài)環(huán)境和海水水質及沿岸養(yǎng)殖業(yè)，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要指導意義；對海洋生態(tài)防災減災科學研究和對管理部門應急反應系統(tǒng)的設計等也具有重要實用價值。

2 溢油主要過程

海上溢油的行為和歸宿受油品特性和多種環(huán)境因素支配，經歷著擴展、漂移、分散、蒸發(fā)、乳化、溶解、光氧化、生物降解及其相互作用的復雜過程。分別研究這些過程和相互作用，是模擬溢油行為和歸宿的基礎[2]。

油在靜水中的擴展過程受到重力、表面張力、慣性阻力和粘性（摩擦力）的共同作用，但這些作用在不同的擴展階段驅動油膜擴展的作用程度并不相同。在海水表面的擴展過程決定溢油的范圍，并且通過擴展面積又影響溢油的風化過程（蒸發(fā)、溶解、分散、光氧化等）。

油漂移指油膜團在風、表層和次表層海流、以及波浪的作用下的平移運動。油膜漂移實質上是油膜在上述環(huán)境動力共同作用下的拉格朗日漂移過程，主要依賴于海面風場和流場。

垂直湍流分散過程是由風浪產生的破碎波將溢油以5 μm到若干mm的微粒混合體系形式分散到水體中去的過程，油排放10 h左右時分散作用最大。破碎波形成的湍流在分散過程中起主要作用。

蒸發(fā)是海面溢油中的石油烴較輕組分從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)向大氣的質量傳輸，是溢油風化的主要過程。環(huán)境條件（主要是風）是蒸發(fā)過程的控制因素。多組分蒸發(fā)模式較少依賴經驗常數并能給出較好的結果而被廣泛采用。蒸發(fā)是溢油初期降解最重要和最快的過程，且油蒸發(fā)率對不同油品和環(huán)境條件的依賴差別很大，比如精煉油品（汽油、煤油）可在一日內完全揮發(fā)掉。

溶解作用是漂浮或懸浮石油烴進入水體的質量傳輸過程，是溢油發(fā)生后作用時間最短的一個過程，有效時間僅1 h左右。溶解的速率和強度取決于油的成分、物理性質、油膜面積、水溫、湍流和垂直分散作用。溶解過程的控制因素中，風速和海況比水溫更為重要。

乳化是溢油的風化過程之一。在破碎波產生的湍流過程中，水滴被分散到油里形成油包水乳濁液，呈黑褐色粘性泡沫狀乳油漂浮于海面，即所謂“巧克力奶油凍”（mousee）。乳化過程使油的粘性和容積逐漸增大。雖然這一過程的機制尚不太清楚，但已確知乳化與湍流、油成分及溫度有關。

海洋中到處存在著分解烴類的微生物，多達上百種，它們的代謝以分解石油作為碳素的主要來源，因此成為溢油降解的重要因素之一。關于生物降解目前所知不多，至今還沒有可計算海洋環(huán)境中原油生物降解率的實用公式。由于該過程的復雜性，大多數微生物-烴類相互作用研究都是在實驗室里進行的，其結果在海洋溢油應急和海洋環(huán)境影響評估業(yè)務中進行實際應用還較為困難。

光氧化是溢油在太陽光作用下，經歷氧化、磁化、水解并產生氧化物的降解過程。由于實際海洋環(huán)境存在各種控制條件和多種渠道的降解作用，要計算氧化速率是十分復雜的。在溢油應急預報中，光氧化遠不及其他物理過程重要，一般不予考慮。

油密度隨風化而增大，當超過海水密度時便開始下沉。目前，油下沉過程尚不能準確預測。在溢油行為應急預測中，通常也不予考慮。

3 溢油數值模擬預報技術研究的歷史發(fā)展及現狀

國外自20世紀60年代已開始了溢油輸運擴散數值模擬預報方法研究。Reed等[3]對20世紀溢油模型研究和發(fā)展進行了回顧，溢油模型研究可分為3大模擬類別和研究階段：Fay模式、基于歐拉觀點求解對流-擴散方程、基于拉格朗日觀點的“油粒子”模式。進入21世紀后，基于各種模擬方法都有其各自的優(yōu)勢和劣勢，一部分學者提出針對溢油不同階段采用不同模擬方法進行優(yōu)勢互補[4]。同時，各國基于溢油模型相繼建立并完善溢油業(yè)務化預測系統(tǒng)。

3.1 Fay模式及其修訂模式

早期的經典理論是Fay靜水或恒流環(huán)境下油膜擴散的三階段模式[5]。在此基礎上，許多學者考慮實際海洋動力環(huán)境的影響，提出一系列的改進模式[5-24]，如 Liu等[13]、Lehr等[23]的有關溢油行為和性質的預報模式。其中Liu等[13]在該理論基礎上總結了油膜擴展尺度隨時間變化的統(tǒng)一公式。Mackay模式在Fay模式的第二階段公式中加上風的影響，分別建立了厚油膜和薄油膜的計算模式。而Wang的模式則是對Fay模式第三階段的改進。Scory則在全面改進Fay模式的基礎上，建立了連續(xù)油膜環(huán)境行為和性質的預報方法（Mu-slick模式）。上述幾種模式的測試結果表明，Machay模式計算值偏低，而Leker模式預測值偏高。武周虎等[16-18]同時考慮了油膜擴展和各向異性擴散作用，以及油膜邊緣消失的過程，建立了擴散范圍的數學模型。Fay理論的修正模型在一定程度上取得了較好的計算結果，對溢油漂移軌跡的計算也比較準確，早期得到了廣泛的應用，但對油膜擴散面積估算的可靠性仍有不足。同時，上述油膜行為模式都是以油膜連續(xù)性為前提的，因而不能重現實際存在的油膜破裂過程。而在自然條件下，油膜在波浪和海流剪切作用下會破裂成碎片，并在海洋湍流的作用下進一步擴散。Lehr等[21-23]指出，大部分Fay理論的擴散求解都是假設在開闊海域的瞬時釋放情況下，而真實的溢油過程通常是連續(xù)幾小時甚至幾天的溢油。對于連續(xù)溢油，油膜隨風和流運動，離溢油源一定距離后，側向擴散將占主導作用，而Fay模式忽略了這一作用。而且，對于海底或者水下溢油，浮力作用將成為一個重要的考慮因素，眾多關于水下溢油的理論和實驗研究表明，Fay模式并不適用于水下溢油的模擬[25-30]。

3.2 基于歐拉觀點求解對流-擴散方程

另一種模擬方法基于歐拉觀點求解對流-擴散方程[31-34]。該數值方法由二維有限流體動力學和油在溢出地的壽命分析所組成，將海上已知的溢油量或者根據環(huán)境影響評估得到的一個濃度作為源項，加入動力學方程，然后數值求解對流-擴散方程。該方法的主要困難在于穩(wěn)定性問題，即數值離散化過程中可能會引進與物理擴散無關的數值擴散，破壞了油源附近的高濃度梯度區(qū)質量守恒條件，并可能導致負濃度的出現，使得結果失真，不能描述真實的物理過程。已有的研究已經表明在非均一流場下，該方法將導致不正確的輸運擴散分布[35]。在這方面模擬中較為有代表性的是Horiguchi采用該方法模擬了海灣戰(zhàn)爭期間阿拉伯灣的溢油[36]，雖然結果給出了表面油膜和進入水體中油的分布，但其結果與實測結果相比較誤差較大。另外，還有一些溢油過程難以利用對流-擴散方程來模擬，如比較典型的非Fick擴散問題，而且此方法的三維溢油平流擴散數值模擬運行所需時間很長，不能滿足溢油應急預報的時效要求。

3.3 基于拉格朗日觀點的“油粒子”模式

溢油輸運擴散模式一個重要的新發(fā)展，是Johanseen等以及Elliott等提出的“油粒子”模式（Parcel model）[37-45]。在該理論中，油作為被破碎后摻混到水中的“油微?！眮砟M溢油的歸宿。在水體中，油滴受表面流驅動而產生平流和分散，其中大多數油滴可以靠自身的浮力回升到海面。油擴展受到油滴尺寸分布、剪流和湍流過程的控制。此類模式較好地解決了油膜在環(huán)境動力作用下的剪變和破碎過程，并能確切地預測油膜邊緣擴展過程和油膜形狀在風向上的明顯拉伸過程。該方法正確解釋了溢油在重力擴展停止以后的擴散現象問題，突破了采用對流-擴散方程模擬溢油的缺陷，不僅避免了對流擴散模式本身帶來的數值擴散問題，同時還可以正確重現海上油膜的破碎分離現象，更確切地表述溢油對各種海洋動力因素的響應，準確描述溢油的真實擴散過程。因此，“油粒子”模式在溢油模擬發(fā)展過程中具有劃時代的意義，也成為了當今主流的溢油模式。最近很多室內和現場實驗都支持該方法，國內外很多學者對其進行了應用和發(fā)展，并得到了較理想的結果[46-66]。Shen等[46]、楊小慶等[47]、Yapa等[48]分別建立的河流溢油傳輸數學模型，但他們的模擬所基于的水動力模型較差；Zhang等[49]建立了一種海上溢油行為預報模式（SURF模式），考慮了油膜的輸運和風化過程；張存智等[50]建立了三維溢油動態(tài)預報模型并應用于渤海灣，模型結果與衛(wèi)星資料較吻合；Lou等[51]對三維溢油的擴散過程做了理論推導。國內這方面的研究還有劉文通等在實驗室中研究了風與流方向相同情況下勝利油田液態(tài)原油的漂移模式[52]；季榮等[53]在實驗室研究了流-風-波共同作用下溢油漂移的模擬等；趙文謙[54]從油滴的成因及擴散機理出發(fā)，建立了油滴的紊動擴散方程，并對海面發(fā)生溢油事故后的油濃度進行了求解；沈永明[55]等基于k-ε紊流模型，建立了油-水兩相雙流體模型，用于計算水下石油濃度分布；徐洪磊[56]、李冰緋[57]、汪守東等[58-59]均運用“油粒子”方法實現了對溢油漂移擴散過程的數值模擬?；凇坝土Ｗ印备拍畹囊缬湍Ｐ痛砹水斀裼湍ば袨檠芯康男纶呄?，但這一理論也有不足之處，特別是由于計算機能力限制，為滿足預報時效要求，采用該方法必須對粒子數進行限定。溢油事故中“油粒子”半徑通常在10～1 000μm，因此采用該方法要假設的“油粒子”數目非常之龐大，如果“油粒子”半徑為1 000μm，那么1 m3的油量需要1.91×109個“油粒子”來代表，目前來看對于個人電腦而言計算時間顯然無法滿足預報時效的要求。另外，雖然該方法能夠準確地模擬出溢油在重力擴展停止以后的擴散現象，但忽略了溢油初期重力和慣性力作用下的自身擴展過程。對于小規(guī)模溢油，油膜的自身擴展過程較短，初期擴展面積較小，對其作忽略處理而直接模擬溢油的湍流擴散過程對計算結果影響不大，但對于大規(guī)模瞬時溢油，油品泄漏時間很短的情況，油膜面積將在短時間內急劇擴大，隨后擴延速度變慢，溢油初期的自身擴展效應顯著大于湍流擴散效應，而該方法采用湍流擴散來模擬油膜的自身擴展過程就顯的不夠合理[67]。

3.4 優(yōu)勢互補型混合模擬方法

基于各種模擬方法都有其各自的優(yōu)勢和劣勢，近幾年，Guo等[4]提出采用混合方法模擬溢油漂移擴散過程，針對不同的預報要素采取不同的模擬方法。比如，對于海面溢油，初期的溢油擴展可以采用改進的Fay模式進行模擬，在油膜厚度變化到達最終厚度后，采用“油粒子”拉格朗日隨機游走方法模擬預報溢油輸運路徑和影響范圍?！坝土Ｗ印贝瓜驍U散比例及入水深度則采用實驗獲取的經驗概率公式進行計算。油膜厚度的模擬采用油膜動力學模型求解[34]。進入水體后的溢油，則在考慮海流的垂向湍流作用下采用“油粒子”拉格朗日隨機游走方法進行模擬。溢油濃度的模擬則通過求解溢油濃度輸運方程來獲得。

3.5 溢油業(yè)務化預測系統(tǒng)建立及現狀

世界各國（特別是石油生產國）在對溢油行為和歸宿的理論研究基礎上，采用上述不同的模擬方法，相繼建立了溢油應急響應計劃及溢油漂移軌跡預測系統(tǒng)等，如美國的OILMAP（美國ASA公司研究發(fā)展起來的溢油商業(yè)軟件）和GNOME（美國NOAA研究發(fā)展的開源溢油模型）、英國的OSIS系統(tǒng)、挪威的OILPILL/STAT系統(tǒng)及得到廣泛認可和應用的OSCAR溢油軟件（商業(yè)軟件）、意大利的MEDSLIK、比利時的MU-SLICK系統(tǒng)、荷蘭SM4系統(tǒng)和日本溢油災害對策系統(tǒng)等。我國的溢油預報模型研究始于20世紀80年代初，大多數預測模型屬于Fay理論的改進型。如吳永成等[68]的膠州灣溢油范圍預測模型，婁安剛等[69]的海面溢油軌跡的分析預報模型。袁業(yè)立[34]用動力學方法建立了連續(xù)性油膜的全動力油膜模型。國家海洋局海洋環(huán)境保護研究所在與比利時北海數學模型管理署的“油污染：環(huán)境風險評價”合作研究（1989—1991年）（OPERA）中，對溢油預報模型進行了全面研究，建立了基于“油粒子”概念的二維溢油軟件包和三維溢油軟件包。其中二維溢油軟件包在遼河油田淺海開發(fā)區(qū)推廣應用，建立了“溢油動態(tài)可視系統(tǒng)OILSYS”并納入遼河油田灘海開發(fā)區(qū)溢油應急計劃。在“八五”期間（1990—1995年），溢油預測模型研究被列入國家重點攻關計劃。青島海洋大學（1990—1995年）“溢油污染對海洋環(huán)境影響及預測研究”，運用蒙特卡羅方法預測溢油輸移和湍流擴散，較好地重現了溢油的環(huán)境行為。國家海洋局海洋環(huán)境保護研究所張存智等[50]的“渤海溢油數值預報體系”是基于油粒子群的隨機運動建立的以三維溢油綜合預報模型為核心，以微機為支持硬件的溢油微機化預報體系?！笆濉逼陂g國家海洋局、“十一五”期間國家交通部和國家海洋局均有關于溢油漂移預測模型的國家支撐計劃研究專題，并取得了一定的成果，現已實現了三維溢油漂移數值預報模型的建立和業(yè)務化預報，初步開展了海浪對溢油漂移擴散的影響分析和模擬。

4 溢油數值預報技術發(fā)展趨勢

4.1 考慮波浪作用下的三維溢油數值模擬預報技術研究

在已有溢油輸運擴散模擬的研究中，海面溢油的輸運擴散主要受到海面風場、海流、波浪及湍流的作用，水下溢油的輸運擴散則主要受海流和湍流的作用[70-82]。Reed等[83]建議，在沒有破碎波且微風情況下，可不考慮海浪對油膜的破碎作用，但是當風速增加的時候，溢油將被卷夾入水，海流的剪切和波浪的破碎作用不可忽略。Johansen[37]、Elliot等[44]、Reed等[83]、Delvigne等[84]的各類現場、實驗室或者數值模擬結果均顯示了溢油垂向運動的重要性，溢油的自然卷夾過程在溢油歸宿模擬中起著重要作用，同時也決定著溢油在海面上的時空分布情況。因此考慮波浪影響下溢油的垂向擴散運動成為目前三維溢油數值模擬研究的前沿。已有的拉格朗日隨機游走溢油模擬研究中出現了4種垂向擴散模擬方法，如Coppini等[85]、Wang等[58]、Vetha-mony等[86]、Mellor等[87]、Li[88]等的模擬研究均采用不同的垂向擴散方案，但較少有人開展4種垂向擴散方案對溢油輸運在時間和空間上敏感性的對比分析。Li等[89]對4種垂向方案進行了對比研究，分析了理想試驗結果并開展實際案例應用，充分對比分析討論了4種垂向擴散方案對溢油輸運產生的不同影響。

4.2 溢油漂移軌跡及擴散范圍的精準預報技術研究

溢油漂移軌跡的預報結果是現場溢油應急處置工作中最重要的科學技術支撐信息，漂移軌跡的精準預報是溢油應急實際應用中的迫切需求，是所有應急預報工作者一直以來重點關注的研究內容。溢油數值模擬的準確性以及漂移軌跡預報精度依賴于模式本身物理過程的數值模型化是否合理，如數值模擬方法中對湍流部分的求解處理、溢油在風化乳化過程中密度和粘性變化過程的模擬、采用“油粒子”方法模擬中粒子譜分布的設計對其漂移軌跡的影響等等方面，同時也依賴于外界輸入數據信息的準確性（比如風、流、溢油源的信息等），最后還取決于模擬結果的釋用。很多研究人員開展了溢油輸運擴散模型中各種參數的敏感性試驗[90-99]，一些研究人員利用表層漂流浮標實驗數據開展對溢油模型中的參數率定優(yōu)化工作[92-94]，其中Abascal等[94]還利用表層漂流浮標觀測數據對湍流擴散系數參數進行了率定。很多學者對模式計算時間步長、模式積分方法和模式分辨率等因素對溢油輸運模擬預報結果的影響也開展了一系列的研究工作[95-100]。這些研究工作揭示了影響溢油漂移軌跡及擴散分布模擬準確性的因素很多，面對如此多的溢油輸運模擬預報精度影響因子，為了提高預報精度以滿足實際需求，我們應該從哪些方面來規(guī)避或者減小各種誤差來源，從而達到提高模擬精度的目的呢？不同的學者針對不同誤差來源，開展了各方面的研究工作。比如Mariano等[100]通過集合預報減小海流預報誤差，從而提高溢油輸運擴散預報精確度，并且應用到NOAA在墨西哥灣溢油事件的預報中。Liu等[101]在對墨西哥溢油事件的模擬中認為海流的準確模擬是對溢油漂移軌跡進行準確預報的最關鍵因素，因此采用多套全球成熟的業(yè)務化海流預報產品驅動溢油模型并開展模擬結果對比研究，同時還利用衛(wèi)星遙感資料優(yōu)化海流模擬結果[102]，從而提高溢油漂移軌跡模擬準確率。Sebasti?o等[103-104]分別針對沿岸和開闊海域，發(fā)展了一些方法來確定溢油預報中的不確定部分，從而提高模型對不確定性部分的描述，提高模擬準確率。針對2011年中國蓬萊“19-3”油田泄露事故開展溢油模擬研究的各文獻也顯示了從不同角度分析模擬準確性的影響要素，如Wang等[105]通過對海洋模式溫鹽設置導致的漂移模擬結果的不同進行對比分析，認為溫鹽模擬過程中密度流對溢油漂移軌跡會有顯著的影響。Liu等[106]模擬結果分析認為，在風速小于3 m/s的情況下，海面風對溢油漂移的影響相對較小，但在大風過程中建議同化入各氣象觀測站點數據，提高氣象數值模擬準確率從而保證溢油模擬的準確性。Li等[107]利用2011年蓬萊“19-3”油田泄露事故收集到的觀測資料開展已建立的渤海業(yè)務化溢油應急預報系統(tǒng)誤差分析工作，通過一系列的試驗，尋找出了該系統(tǒng)的主要誤差來源，大大提高了預報準確率，并指出對模型誤差來源進行分析，減少誤差引入模型方法研究將成為提高溢油預報技術的重要研究方向。

隨著現場觀測技術和監(jiān)測水平的提高，以及衛(wèi)星技術的發(fā)展和處理該類事故的力量增強，使我們逐漸積累了大量的海上油井平臺處的風場觀測資料。同時，在事故發(fā)生后，應急部門將會啟用衛(wèi)星、航空遙感以及船舶現場觀測來監(jiān)視溢油漂移情況和附近海流情況?？梢灶A見，海上風、流以及現場事故觀測數據將越來越多，那么如何利用這些觀測資料來提高溢油輸運擴散預報的準確度成為溢油數值預報模型研究的新方向，成為被提到日程上的新課題。李燕等[108]采用了最為簡單的OI方法應用到溢油業(yè)務化應急預報的風場訂正中，但卻明顯提高了預報精度，這為如何進一步利用同化方法提高溢油應急預報精度研究提供了參考，是對如何利用同化方法提高溢油預報精度作出的很好的探索性工作。

4.3 充分考慮現場處置手段的作用，開展溢油事件過程全方位模擬預報技術研究

隨著處理溢油事故能力的加強，人工清理、機械回收（圍堰、撇油、吸附等）、化學處理（輔助分散劑、破乳乳化、生物降解等）以及現場控制燃燒等技術方法的使用將對溢油漂移擴散過程產生更為重要影響，如何將這些人為作用考慮進溢油漂移擴散模擬過程，從而對溢油漂移軌跡及擴散范圍做出更為準確的預測評估也成為各國研究人員越來越關注的預報技術問題[109-110]。

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Review on the oil spill numerical forecasting technology

LI Yan，YANG Yi-qiu，PAN Qing-qing
（National Marine Environmental Forecasting Center,Beijing 100081 China）

The paper introduces the international and domestic background of oil spill accidents and the main process of oil transport and fate in ocean.We review the developing history of oil spill numerical forecasting technology,compare three main oil spill models and point out the advantages and disadvantages of every kind of oil spill model.We introduce the present research situation of international and domestic oil spill numerical forecasting technology,discuss some questions in these studies and point out the future trend.

oil spill；numerical forecasting technology；vertical diffusion simulation；error analysis；assimilation technology

X55

A

1003-0239（2017）05-0089-10

10.11737/j.issn.1003-0239.2017.05.010

2016-08-18；

2017-02-23。

2017年國家重點研發(fā)計劃海洋環(huán)境安全保障重點專項（2017YFC1405001）；山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災減災重點實驗室基金（201402）。

李燕（1976-），女，副研究員，博士，主要從事溢油數值模擬預報研究。E-mail:liy@nmefc.gov.cn