基于Argo资料的梯度依赖相关尺度方法

为了提升对海洋实测资料的标准化处理水平,基于Argo资料最优插值客观分析实验,对目前被广泛应用的背景误差协方差矩阵经验公式进行了改进,设计了一种提高海洋资料分析精度的方法,简称梯度依赖相关尺度法。利用高斯脉冲和空间能量谱分析方法,在理论上验证了梯度依赖相关尺度法对Argo客观分析精度改进的有效性。通过太平洋海域Argo温、盐度资料客观分析表明,利用海洋水文要素梯度变化对相关尺度进行自动调整可以提高分析方案的适应能力,得到的分析结果更接近海洋客观情况。该方法适用于数据同化或客观分析,同时,在不增加计算量的前提下,可以达到与提高网格密度相同的分析效果,从而更易于进行海洋资料标准化。

中西太平洋黄鳍金枪鱼随附鱼群区域温度垂直结构的构建与初步分析

利用梯度依赖相关尺度方法,基于Argo实时观测剖面,以点对点的形式进行中西太平洋黄鳍金枪鱼随附鱼群区域温度垂直结构的构建实验,并在验证该方法有效性的基础上初步分析了捕捞点的温度垂直结构特征。结果表明,与传统方法相比,构建的温度垂直剖面的均方根误差明显减小,在跃层深度处两者相差最大达0.45℃,且构建的温度剖面与实际观测值的温度偏差除跃层处较大(约为±0.5℃)外,其余水层基本接近为零。2017年8月的统计分析结果表明,中西太平洋黄鳍金枪鱼在近表层(5 m)的适宜温度范围为28.5~29.5℃,且随着深度的增加,温度逐渐降低,至300 m处,适宜温度范围约为11.0~12.0℃。各个捕捞点均存在明显的温跃层,对应的平均温跃层上、下界深度和跃层强度分别约为80 m、270 m、0.08℃/m,跃层强度与渔获量近似呈正比关系。这些结论进一步验证了该方法的可靠性,同时表明本文方法可以为构建渔业捕捞点上的次表层信息提供技术支持。