本发明涉及海洋工程领域，特别涉及一种用于外海沉管保障的海洋预报系统。
背景技术：
现有的气象海洋预报时效短：通常只有未来3天；要素少：只有风力风向、海浪有效波高、平均波向、表层海温、海流；时间分辨率低：通常为24小时，只预报每天的平均状况；空间分辨率低：只有大面预报，通常为海区预报；预报准确率低。而面对更加精细的工程沉管施工时，需要提前一月选择施工窗口，需要根据海浪最大波高、1/10波高和对应周期、各层海流流速流向、各层海水密度判断施工条件，可能需要精确到半小时的精准预报制定施工计划，需要在精准和严格的气象海洋环境条件下保证顺利施工，因此精确到施工位置的气象海洋环境预报和时间窗口选择至关重要。然而现有的气象海洋预报都无法满足上述需求。
技术实现要素：
本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够提高预报精度的用于外海沉管保障的海洋预报系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于外海沉管保障的海洋预报系统，包括海洋环境实时观测系统、潮汐潮流预报系统、气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统、临近预报系统；所述海洋环境实时观测系统用于实时监测施工区域的气象和海洋环境的局地瞬时变化数据，并将所述局地瞬时变化数据发送到所述潮汐潮流预报系统、气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统；所述气象预报系统；所述气象预报系统用于监测得到表面风场强迫数据，并将所述表面风场强迫数据发送到所述海浪预报系统和所述海流预报系统；所述海浪预报系统用于监测得到海浪强迫数据，并将所述海浪强迫数据发送到所述海流预报系统；所述海流预报系统用于监测得到海流预报数据；所述临近预报系统用于根据所述局地瞬时变化数据、表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据得到施工时间窗口。
进一步地，所述潮汐潮流预报系统用于监测潮汐潮流预报数据，并根据所述潮汐潮流预报数据选择满足第一预定条件的时间窗口作为第一施工时间窗口；
所述气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统分别用于监测表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据，并选择满足第二预设条件的时间窗口作为第二施工时间窗口，其中所述第二施工时间窗口属于所述第一施工时间窗口内；
所述气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统还用于对所述第二施工时间窗口进行修正。
进一步地，根据所述潮汐潮流预报数据选择7天内上层平均流速都在0.7m/s以下的窗口作为所述第一施工时间窗口。
进一步地，在所述第一施工时间窗口内，根据表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据选择同时满足沉管浮运安装施工条件的窗口作为所述第二施工时间窗口。
与现有技术相比，本发明的有益效果
本发明的用于外海沉管保障的海洋预报系统建立了一套集气象海洋实时观测，潮汐潮流预报、气象预报、海浪预报和海流预报，临近预报系统在内的全面综合评价预估外海沉管气象海洋环境风险的系统，考虑外海沉管施工对各种环境风险的承受能力，在此基础上制作各个环境要素的预报产品，选择各要素同时满足施工条件的时段，制作成“窗口”预报产品，有利于外海沉管施工更方便和准确的制定施工时间计划。
附图说明
图1所述为本发明的用于外海沉管保障的海洋预报系统模块框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
图1所述为本发明的用于外海沉管保障的海洋预报系统模块框图，包括海洋环境实时观测系统、潮汐潮流预报系统、气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统、临近预报系统；所述海洋环境实时观测系统用于实时监测施工区域的气象和海洋环境的局地瞬时变化数据，并将所述局地瞬时变化数据发送到所述潮汐潮流预报系统、气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统；所述气象预报系统；所述气象预报系统用于监测得到表面风场强迫数据，并将所述表面风场强迫数据发送到所述海浪预报系统和所述海流预报系统；所述海浪预报系统用于监测得到海浪强迫数据，并将所述海浪强迫数据发送到所述海流预报系统；所述海流预报系统用于监测得到海流预报数据；所述临近预报系统用于根据所述局地瞬时变化数据、表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据得到施工时间窗口。
所述潮汐潮流预报系统用于监测潮汐潮流预报数据，并根据所述潮汐潮流预报数据选择满足第一预定条件的时间窗口作为第一施工时间窗口；
所述气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统分别用于监测表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据，并选择满足第二预设条件的时间窗口作为第二施工时间窗口，其中所述第二施工时间窗口属于所述第一施工时间窗口内；
所述气象预报系统、海浪预报系统、海流预报系统还用于对所述第二施工时间窗口进行修正。
根据所述潮汐潮流预报数据选择7天内上层平均流速都在0.7m/s以下的窗口作为所述第一施工时间窗口。
在所述第一施工时间窗口内，根据表面风场强迫数据、海浪强迫数据、海流预报数据选择同时满足沉管浮运安装施工条件的窗口作为所述第二施工时间窗口。
本发明的用于外海沉管保障的海洋预报系统建立了一套集气象海洋实时观测，潮汐潮流预报、气象预报、海浪预报和海流预报，临近预报系统在内的全面综合评价预估外海沉管气象海洋环境风险的系统，考虑外海沉管施工对各种环境风险的承受能力，在此基础上制作各个环境要素的预报产品，选择各要素同时满足施工条件的时段，制作成“窗口”预报产品，有利于外海沉管施工更方便和准确的制定施工时间计划。
在一个具体实施方式中，在系统建立阶段，建立一套施工区气象海洋环境实时观测系统，包括2个自动气象站、2个波潮仪和4个浮标，观测频率分别为6秒，0.5秒和5分钟，用于实时监测施工区域的气象和海洋环境的局地瞬时变化，同时为气象海洋环境预报提供观测基础。建立一套施工区潮汐潮流预报系统，提供预报时效为3个月的施工区潮汐潮流预报，帮助施工方选择适合施工的大窗口。建立一套施工区高分辨率气象预报系统，提供预报时效为7天，空间分辨率为2km，时间分辨率为半小时的风速风向、水平能见度、气温和降水预报产品。建立一套施工区高分辨率海浪预报系统，提供预报时效为7天，空间分辨率为100m，时间分辨率为半小时的海浪有效波高、1/10波高和最大波高等预报产品。建立一套施工区高分辨率海流预报系统，提供预报时效为7天，空间分辨率水平方向为200m，垂直方向为2米，时间分辨率为半小时的海表到海底1米各层海流流速流向预报产品。建立一套施工区现场滚动临近预报系统，提供单点气象、海浪和海流临近预报产品。
其具体工作过程如下：
1个月前，根据潮汐潮流预报系统提供的3个月潮汐潮流预报，选择适合施工的大窗口。比如5月12日～5月17日是小潮期，对应的上层平均流速都在0.7m/s以下，满足沉管浮运安装的条件，因此选择5月12日～5月17日作为施工的大窗口。
5天前，根据施工区高分辨率气象、海浪和海流预报系统提供的未来7天气象、海浪和流速预报，结合浮运安装不同阶段对潮位要求，选择同时满足沉管浮运安装施工条件的小窗口。
2天前，根据施工区气象海洋实时观测系统的气象、海浪和海流实时最新观测，对施工区高分辨率气象、海浪和海流系统的预报结果进行订正，施工方根据订正后的结果调整施工时间窗口。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。