GEOSAT卫星遥感资料研究南海海面动力高度场和地转流场

利用GEOSAT卫星在1987年和1988年执行ERM任务的雷达高度计资料来分析获取南海海面动力高度偏差的季节分布．根据卫星轨道误差和海域的特点，提出了适用于内海及边缘海域的二维共线轨道校正法，由此方法而得出的南海海面动力高度偏差的季节分布表明，南海表层流场在夏季总的环流形势是反气旋式环流，而冬季是气旋式环流．分析的结果同海上常规调查资料的分析结果相比较表明，在海流季节变化信号较强的海区（如南海中部和北部海区），利用高度计资料能很好地反映该海区的海流季节变化特征．

北太平洋副热带海区动力高度与净初级生产力相关性研究

在中低纬度常年层化的海区,净初级生产力(NPP)的变化与多变量ENSO指数(MEI)具有很强的一致性,与海表面温度(SST)具有很好的负相关关系。然而MEI和SST作为海洋层化强弱的间接指示量,不能直接表征海洋物理过程如何调控在海洋中具有一定垂向分布特征的浮游植物贡献的NPP。本文利用2004—2014年卫星遥感产品NPP、ARGO温盐数据计算得到的动力高度(DH)以及ECMWF再分析资料的SST月平均数据,分析了北太平洋副热带环流区DH和NPP在季节和年际尺度上的关系。结果表明,动力高度的变化与海洋净初级生产力的变化在季节和年际尺度上存在显著的负相关关系,这很可能是由动力高度变化引起的SST和温跃层变化共同作用导致。分析还表明,上层海温引起的动力高度场年际变化对NPP具有主导影响。

利用星载雷达高度计确定海面动力高度的一种新方案

运用共轭变分同化的方法，就如何把卫星高度计资料同化到中尺度分辨率的大洋环流数值模式中去进行了研究．提出了直接利用距平资料来反演平均的海面动力高度的变分同化方案，并验证了可行性，为利用卫星资料进行海洋动力环境研究提供了新途径．

利用海面温度和海面动力高度反演西太平洋月平均温度场

海水三维温度场是海洋研究和海洋工程领域中最重要的数据资料之一。本研究基于量纲分析法获得海面参数和海水内部温度剖面之间的函数关系,进而提出了一种利用海面温度和海面动力高度反演大洋月平均三维温度场的方法。本研究基于该方法估算了西太平洋海域0~1000 m深度范围月平均三维温度场,并将反演结果与基于Argo资料获得的三维温度场进行了比较,其结果证明了该方法的有效性。

利用海表动力高度资料反演次表层海温结构

为了解次表层温盐结构特征,提出基于谱空间重构的方法,利用海表动力高度资料对次表层海温进行反演,分析该方法的数学原理并给出计算步骤.反演结果表明该方法是可行的.反演均方根误差为0.8703℃,误差主要是由谱空间统计模式及只考虑海表动力高度影响造成的;反演得到的次表层海温场误差主要分布在温跃层附近区域.

黑潮延伸体时变正压动力过程和动能串级研究

本文基于坐底式逆向回声仪(current and pressure recording inverted echo sounder,CPIES)实测海底压强和海底流速数据对黑潮延伸体时变正压动力过程和动能串级进行研究。先对CPIES数据进行去噪、网格化、调平等预处理,获得黑潮延伸体正压动力高度网格和海底流速网格,后进一步计算得到正压动力高度分布图、正压涡动能分布图以及正压动能通量谱。结果表明:1)在无外力作用时,正压动力高度起伏会使海水从动力高的地方向低的地方流入从而产生较高的涡动能,而一旦有外力强迫,海水有从动力高度低的地方向高的地方流入的可能,从而使得正压动力高度不断增加涡动能增强;2)通过分析9个月长时间平均正压动能通量谱,验证了地转湍流理论中的正压反向动能串级;3)对黑潮延伸体月平均正压动能通量作谱分析发现,涡动能的大小会影响动能通量幅值变化,当涡动能升高,动能通量谱振幅变大,正向/反向动能串级增强,反之亦然。此外,正压动能串级随着时间变化,表现为2004年6月至8月反向动能串级尺度向小尺度移动并且强度增强;2004年9月反向动能串级突然减弱,2004年9月至11月出现了与2004年6月至8月相似的反向动能串级变化过程;2004年12月至2005年1月,正向动能串级尺度向小尺度移动并且强度减弱。

基于卫星遥感数据的RA-BP神经网络三维海温反演方法

本文利用2005—2017年的实测海温数据和卫星观测数据,构建了基于RA-BP神经网络的三维海温反演模型,对2018年印度洋东北部和太平洋西部研究海域海温剖面进行了反演,并与回归分析法和基础BP神经网络反演海温结果进行了对比分析。以均方根误差和Pearson系数作为检验指标,结果显示所有模型反演海温剖面与实测海温剖面的Pearson系数均在0.99以上。对混合层、温跃层、中深层三个水深范围,RA-BP神经网络模型在印度洋东北部研究区域的均方根误差(RMSE)均值分别为0.32、0.76和0.17℃,在太平洋西部研究区域的RMSE均值分别为0.24、1.01和0.24℃,单个剖面的RMSE在0.6℃以下。这表明在研究海域,基于实测海温数据和卫星遥感数据构建的RA-BP神经网络模型是可行的,且具有良好的反演精度。

运用调和分析方法分离卫星高度计资料中的潮汐信息

针对TOPEX POSEIDON卫星高度计资料中的潮汐高频混淆现象 ,采用潮汐调和分析方法 ,通过比较卫星上、下行轨道交叉点两组资料分析的分潮振幅和分离潮汐后的海面高度 ;同时比较潮位站实测资料与遥感资料分析的分潮振幅 ,结果表明

辽东湾海冰漂移的动力要素分析

利用辽东湾JZ2 0 2海域冰期气象、水文和海冰的实测资料和海冰数值模拟结果 ,对海冰漂移过程中风和流的拖曳力、海冰内力、科氏力和海面倾斜力要素的基本特征进行了分析 ;采用海冰热力—动力模式对 1999年 2月 3日 6 :5 0至 2月 5日 6 :5 0间辽东湾海冰进行了 48h数值模拟 ,对并JZ2 0 2海域的海冰动力要素进行了对比分析。发现海冰内力、风和流的拖曳力为同一量级 ,海面倾斜力和科氏力明显较小 ,其均值的比例关系依次为 14.7∶18.8∶32 .6∶1.5∶1.0 ;海冰各动力要素相互影响 。

南海海面高度季节变化规律及机制探讨

利用POP模式对南海海面高度(SSH)、环流的季节变化进行了数值模拟,并将模拟得到的海面高度和比容高度(SSL)分别与TOPEX/Poseidon(T/P)高度和Ishii(2005)温盐资料算得的比容高度进行比较。结果表明,本文较好的模拟了南海海面高度和比容高度的季节变化。海面高度和比容高度在冬季和夏季、春季和秋季的空间变化形态相反。动力高度(DSL)与模拟得到的环流结构对应。冬季,吕宋冷涡和越南南部沿岸流转向形成的逆时针环流对应两个低值中心,南海西岸由于Ekman输运海水向岸堆积使西岸动力高度达到全年最高值;夏季,越南沿岸流转向形成的顺时针环流对应高值中心,东岸动力高度相对较高,西岸动力高度达到全年最低值。在南海周边海区动力高度对总的海面高度的贡献非常大,特别是越南、广东沿岸和泰国湾,约为80%~90%。在深水海区,尤其是主要的高值中心和低值中心,动力高度的贡献虽仍比比容高度的贡献大,而其对总的海面变化的贡献却只有50%~60%,这几乎与比容高度的贡献的40%~50%相当。

高度计资料监测日本以南黑潮主轴特性的变化

应用1993年至2001年TOPEX/Poseidon(以下简写为 T/P)卫星高度计3条下行轨道的沿轨资料,计算分析了日本以南黑潮主轴的摆动特性,发现在1993年和2000—2001年010轨道上有2次空间尺度较大、持续时间较长的弯曲。黑潮处于平直路径时流速比较大;呈稳定弯曲状态时流速与多年平均值相差不大;而黑潮在两种稳态之间转换时,伴随着流速负距平的出现。

西北太平洋海域海面动力地形特征的研究

本文根据东经１００°～１７０°，北纬０°～５０°的西北太平洋海域，１９３０年～１９９０年的大量海洋和气象资料，以深海等压面１０００，１５００，２０００，２５００和３０００ｄｂ为依据，按动力学原理，计算了面积约３０００多万平方公里广阔海域的动力深度及其偏差，并以标准海面为基准，绘制了迄今最为精细的海面动力地形图。通过与全球海面动力地形的比较，研究了该海域的起伏特征，发现了苏禄海盆地及其周围海域海面起伏的异常区，初步研究了它的形成机制。

西北太平洋ENSO年地转流特征分析

本文利用WOA01(The World Ocean Atlas 2001)提供的多年平均1/4°×1/4°全球温、盐数据,根据地转方程,计算了20°S～70°N,100°～180°E西北太平洋区域的基态动力高度;利用AVIOSO(CNES)提供的Topex/Poseidon卫星高度计数据,计算并分析了ENSO现象较为明显的1997年西北太平洋动力高度及地转流的分布与变化情况。

南极普里兹湾海域夏季表层水与绕极深层水年际变化

利用中国第27、28、29和31次南极科学考察期间在普里兹湾海域获取的水文观测数据,分析了该海域的水团分布、夏季表层水年际变化及其原因和绕极深层水涌升的年际变化特征。研究发现:第27和31航次观测到的夏季表层水的温盐范围较大;第27航次观测到的夏季表层水温度相对较高,可达1.22℃;第29航次观测期间海冰较少,夏季表层水的厚度约为50 m(73.00°E、75.50°E和67.25°S断面),第31航次观测到的夏季表层水最深达到100 m;第28和29航次观测到较为明显的绕极深层水涌升,在73.00°E断面尤为突出;观测到的绕极深层水在第28航次向上涌升到90 m,在第29航次向南延伸较远,达到67.67°S;湾内气旋性环流对绕极深层水的涌升有明显的输运作用。

热带西太平洋表层暖水和次表层冷水的年际变异

对从亦道至19°N之间的137°E断面上持续18个冬季的温度、盐度、动力高度等一系列资料进行异常值的统计、分析,并利用傅里叶级数对所研究的参数作谱估计,初步揭示了西太平洋海域表层暖水和次表层冷水年际变异的重要特点和规律。

基于CTD资料的南海南部上层环流结构分析

利用2009-2012年南海南部海域4个调查航次的CTD资料,计算了南海南部海域的动力高度,分析了季风转换期南海南部上层的环流结构。结果表明:2009年夏初(6月),调查区上层环流结构已经初具夏季形态,越南离岸流已明显出现;2010年秋末冬初(11月),上层环流结构基本转换为冬季环流形态,越南离岸流消失,纳土纳流出现;2011年秋季中期(10月),南海南部的环流处于夏季向冬季转换形态,越南离岸流减弱,但调查区域夏季的反气旋式环流依然存在;2012年9月夏末秋初,南海南部的环流仍然与夏季的形态相近,越南离岸流依然存在,其两侧的环流结构也与夏季相同。本文的分析结果还较为清晰地给出了南海南部环流由夏季向冬季转变的动态过程。

楚科奇陆坡流的海表时空特征

【目的】研究2002-2018年楚科奇海表层陆坡流的变化特征。【方法】利用多个卫星高度计融合的海表动力高度和地转流场数据产品,分析2002-2018年8-10月楚科奇海表层陆坡流的时空变化特征。【结果与结论】楚科奇海东北部陆坡流特征明显,研究区域内陆坡流的平均宽度为(41±11)km,平均最大流速为西向(0.15±0.06)m/s,最大流速处离90 m等深线(陆架坡折处)的平均距离为(63±14)km,且流径在向西过程中发生侧向摆动。该3个特征量在8-10月呈季节内变化,宽度主要为25~60 km,最大流速主要为0.06~0.24 m/s,最大流速所在位置距90 m等深线的距离主要为40~80 km,且宽度的最小值、最大流速以及最大流速位置距90 m等深线最小距离均出现在9月。8-10月研究区域陆坡流的3个平均特征量均呈现明显年际变化,2003年平均最大流速较弱且平均宽度最大,2011年和2017年平均最大流速较强且2017年平均宽度较小,这些年份北极海域和南部的阿留申群岛海域的气压及所引起的风场均明显不同。2006年前后陆坡流最大流速和偏东风之间的位相关系变化也体现风场对陆坡流的影响。

普里兹湾及其邻近海区冰-海相互作用的数值研究Ⅱ.环流

对于普里兹湾海区的环流,特别是深层环流,迄今为止知之甚少。虽有一些直接测流资料,但极为零星,难以深入分析。而早期的研究大多是基于动力高度的计算结果,只是近些年来,利用卫星遥感资料和漂移浮标资料,才使该区的环流研究工作取得了进展。Grigor’yev(1967)基于动力高度计算,最早给出了普里兹湾水平环流的基本图像。Smith等(1984)和Middleton等(1989)根据澳大利亚在BIOMASS计划期间取得的资料。

源区黑潮研究进展

The west current of the Pacific-Kuroshio has an important influence on the climate and environment of the Chinese coastland.This paper summarizes recent studies on the Kuroshio in the source region.The transportation, direction, formation and dynamic mechanism of the Kuroshio in the Luzon Strait are described in detail. However, The formation of the Kuroshio here is still unknown clearly, authors suggest using nonlinear method to solve this controversy.

苏北浅滩外侧浅水锋的观测与分析

关于黄海的潮混合和浅水锋现象,中国和韩国的学者已有一些报道(赵保仁,1987a,b;赵保仁等,1992;Lie,H-J.,1989)。卫星图片和有关水文观测资料表明,夏季,黄海的浅水锋主要分布在苏北浅滩外侧、山东半岛的成山角—石岛近海、渤海海峡、西朝鲜湾和江华湾湾口附近及朝鲜半岛西南部近海。 为了深入了解黄海苏北浅滩外侧浅水锋的分布和水文结构。