近期，我室海洋动力与生态耦合智能预警团队在国际环境科学领域期刊 Marine Pollution Bulletin 上发表了题为“Simulation of 3D oil spill trajectories and weathering processes based on the SCHISM”的研究成果。第一作者为我室与浙江大学海洋学院联合培养的博士研究生李雨，通讯作者为周锋研究员，合作者包括鲍敏正高级工程师、张乾江副研究员以及宁波引航站茅惠元。

舟山市作为我国重要的海洋资源开发和海上交通枢纽，拥有庞大的海运吞吐量、诸多石油储备岛以及世界级的原油炼化基地（如舟山绿色石化基地）。随之而来的高风险海上溢油事故一旦发生，将严重危及当地敏感的海洋生态环境（如舟山渔场）、水产养殖业和区域经济发展。为此，研究团队基于半隐式跨尺度水科学综合系统模型（SCHISM），成功构建并验证了基于三维斜压水动力模型的舟山岛群海域溢油数值模型。利用该模型的拉格朗日粒子追踪模块，团队进一步自主开发了三维溢油风化模块，精细化模拟了溢油在海洋环境中的扩展、蒸发、乳化和分散四个核心风化过程，并借助海上实测浮标轨迹与美国NOAA主流风化模型ADIOS2进行了全方位对比验证

研究表明，引入全新的风化模块大幅提升了瞬时溢油预测的准确性。 风化过程（特别是蒸发和乳化）会动态改变溢油的密度和粘度，在局地季节性风场和残余流的动态耦合作用下，共同决定了油粒子在海面的漂移轨迹以及向水下的垂直混合机制。在定量解析风化因子的实验中，团队发现溢油的蒸发速率对温度变化的敏感性明显高于风速的变化；但在溢油发生后的前3天内，由于初期的高效风化，约有30%的溢油都会通过蒸发进入大气。模拟结果进一步揭示了舟山海域溢油迁移路径的显著季节性差异：夏季（受偏南风主导）溢油主要向鱼山岛以北海域扩散，油膜主要吸附在大洋山、小洋山及上海东南部海岸线；冬季（受偏北风主导）溢油主要影响鱼山岛以南海域，高风险受灾区域集中在宁波北仑区和金塘岛等沿岸；此外，由于舟山群岛沿岸线错综复杂，模拟显示最终高达70%的沿岸溢油会被海岸线吸附。

该研究建立的三维溢油模型仅需输入泄漏时间、地点、油品性质等初值，以及大气与海洋环境动力背景场，即可快速准确地预测溢油发生后的三维空间位置与归宿行为。这一成果不仅能为舟山海域溢油事故发生后的黄金救援期实施高效、差异化的应急响应（如冬夏季分类保护关键岸线）提供核心决策支持，也为我国近海高风险海域的溢油风险科学区划奠定了坚实的技术支撑。

图1. 舟山海域不同季节风场条件下的溢油轨迹模拟结果。（a, b）分别为1月（冬季）模拟72小时和120小时后的溢油分布特征，溢油受偏北风影响向南漂移并吸附在海岸线上；（c, d）分别为7月（夏季）模拟72小时和120小时后的溢油分布特征，受偏南风影响溢油向北迁移。

论文引用

1. Li Y., Zhou F., Bao M., Mao H., Zhang Q., 2026. Simulation of 3D oil spill trajectories and weathering processes based on the SCHISM. Marine Pollution Bulletin. 227, 119399. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2026.119399

2. Zheng Q., Wang H., Li S., Cao Z. and Bao M., 2024. Dynamics of currents in the Qiongzhou strait during spring and summer based on a numerical simulation. Front. Mar. Sci. 11:1367145. doi: 10.3389/fmars.2024.1367145