海水表面温度变化及其对笔石动物群分布的控制作用——以湖北宜昌奥陶系大湾组为例

本文通过对宜昌黄花场剖面和宜昌陈家河剖面大湾组83件样品和陈家河剖面红花园组2件样品的碳氧同位素测试数据,分析了奥陶纪大坪期海水表面温度的变化;并以宜昌黄花场剖面大湾组笔石序列为基础,结合华南地区笔石动物群的分布情况,分析了海水表面温度的变化对笔石动物群地理分布的影响,提出温度变化仅是影响笔石动物群地理分布的间接因素,前人的纬度分带学说值得进一步探讨。

实时定标红外测温法测量海水表面温度

由于地球表面的70%是海洋,所以海洋各特征参数是直接反应全球气候、生物繁衍等各个方面情况的重要指标,其中海水表面温度是海洋特征参数中一个非常重要的参数指标.本文从红外测温的基本原理出发,探讨并介绍了在复杂的外界环境中如何避开海水表面辐射率修正的困难,实时定标红外测温仪来测量海水表面温度的方法.

北部湾全新世U_(37)~K的古海水表面温度重建研究

通过海洋沉积物有机温标U_(37)~K反演了北部湾地区一万年以来的海水表面温度(Sea Surface Temperature,SST)变化.结果表明,北部湾一万年以来的SST变化范围为22.0℃～28.0℃,平均25.4℃,整体呈现波动升高的趋势,其中1300年来的SST升高更为明显.此外,钻孔还记录到了八次具有区域意义的温度变化事件.北部湾一万年来的海表温度变化主要受到太阳总辐照度和东亚冬季风的控制,一些冷事件还受到高纬度融冰事件的影响,而暖事件可能受到赤道太平洋低纬度驱动的影响.

变分伴随数据同化在海表面温度预报中的应用研究

将变分伴随数据同化技术应用于海表面温度 (SST)数值预报 .采用中国近海海表面温度短期数值预报模式 ,将船舶测报海表面温度同化到该模型中 ,对SST初始场进行优化 .文中给出了中国近海SST数值预报同化模型 5d试报结果与观测值的比较 ,整个区域的均绝差由同化前的 2 .71℃降至 0 .87℃ ,即变分伴随数据同化对改进SST数值预报的效果是比较明显的 。

基于历史和卫星资料的中国近海海表面温度长期变化趋势的综合分析

利用中国科学院海洋研究所“中国海洋科学数据库”历史资料并结合Pathfinder 卫星遥感资料, 对中国近海的海表面温度（SST）多年变化情况进行了分析讨论, 给出了变化趋势。针对1963～1996 年和1985～1996 年两个时间段, 对夏季和冬季中国近海SST 的长期变化趋势进行了分析。结果表明, 在中国近海除个别海域外, 增温是主要的特征, 其中冬季增温趋势更为明显。对若干代表性海域SST 的时间序列分析, 表明在外海海域历史资料和卫星资料有较高的一致性, SST 自80 年代中期以来增温更加显著。

东太平洋冷舌区海表面温度日变化特征的模拟研究

本文通过分辨太阳辐射日变化,利用中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG/IAP)气候系统海洋环流模式(LICOM),模拟了东太平洋冷舌区海表面温度(SST)的日变化特征并研究了弱混合对其影响。采用理想的太阳辐射日变化强迫上层垂向分辨率为10m的海洋模式LI-COM,模拟出了SST日变化一些特征,同时海洋的上层流场也产生明显日变化。模拟的SST日变化振幅水平分布与观测接近,且受太阳辐射日变化振幅水平分布调制。在赤道中东太平洋区,模拟的SST日变化振幅(约为0.3～0.4℃)比观测偏小约0.1～0.2℃。模拟的SST日变化峰值出现在15～16时(当地标准时间),落后于太阳辐射峰值2～3个小时,接近观测。进一步减弱混合后,模拟的日变化振幅增加约0.1℃,更接近观测。这说明在东太平洋冷舌区SST日变化主要受太阳辐射日变化和垂直混合影响。此外,混合减小后,在太阳辐射日变化调制下,平均态(如混合层、温度和流场)也出现明显变化。在赤道东太平洋冷舌区北侧,弱混合导致混合层变浅,变浅使热量堆积进而使平均SST升高约0.3℃;在赤道东太平洋冷舌南侧,经向平流加强导致平均SST降低约0.2℃。

利用δ^（18）O和烯烃记录恢复海水表面温度和盐度

利用δ￣（１８）Ｏ和烯烃记录恢复海水表面温度和盐度Ｆ．Ｒｏｓｔｅｒ等深海沉积物中有孔虫壳体的氧同位素成分（δ￣（１８）Ｏ）被广泛用做古气候变化标志，但是这种δ￣（１８）Ｏ的变化是由海水表面温度、全球冰体体积和区域盐度相互作用造成的，这三者的影响难以分...

印度洋塞舌尔穹隆区海表面温度的年际变化

利用1959年1月—2008年12月的ECMWF ORA-S3资料,系统研究了印度洋塞舌尔穹隆区不同季节海表面温度(SST)的年际变化特征及其与ENSO、印度洋偶极子、穹隆区的温跃层深度/海面风应力、印尼贯穿流的关系。结果表明,穹隆区的SST在5—6月存在最明显的异常闭合中心(5月的中心值还较热带印度洋其它区域大),而在8—11月最不明显;区域平均的SST年际异常在2月最大,在8—9月最小。一般而言,北半球秋冬季和次年春季的穹隆区SST正(负)异常对应El Nio(La Nia)年或正(负)的印度洋偶极子年,但也有例外,北半球夏季尤其如此。相关分析表明,11月至次年7月(尤其是5月)深(浅)的温跃层对应穹隆区高(低)的SST;而11月至次年3和5月的Ekman抽吸减弱(增强)时,次年1—6月和8月的穹隆区SST升高(降低),其中Ekman抽吸中的2项在总体上起相反作用,但除了对2和8月的SST,风应力旋度项的贡献都占优;风应力大小(蒸发)主要影响10月至次年6月的SST(负相关);当1—2月向北的Ekman输送弱(强)或7—8月向南的Ekman输送强(弱)时,穹隆区的SST高(低);而8—11月的印尼贯穿流流量增大(减小)时,直至次年上半年的穹隆区SST皆升高(降低)。可见无论是穹隆区SST的年际变化本身还是它与不同物理过程/影响因子的关系均存在明显的季节差异性。

日英合作共同开发海表面温度遥感

日英合作,开始了以日本青森县陆奥海为实验海域的、利用卫星遥感探测海表面(SST)的研究工作(简称MUBEX)。主要目的是确立利用卫星遥感探测海表面温度(SST)的探测精度的精密验证方法和数据修正方法,解明大气和海表面间的相互热交换作用。从1995年开始,历时约3年时间。

Baja California边缘PC14岩芯海水表层温度及生产力变化的百年尺度记录

加利福尼亚流是北太平洋环流的重要组成部分,它的变化对全球气候及碳循环有重要影响。对位于东北太平洋低纬区Baja California外海的PC14柱状样进行了有机地球化学分析,重建了过去14ka来这一地区百年尺度的海水表面温度及生产力变化,发现其存在明显的B/A(Bling-Aller)和YD(Younger Drays)事件,但B/A和YD事件温度变化幅度小于中纬度地区。与中纬度加利福尼亚流系早中全新世温度降低不同,PC14全新世温度无明显变化趋势。这些结果表明了东太平洋低纬地区对高纬地区的气候响应以及沿岸上升流和ENSO现象对加利福尼亚流系中纬和低纬地区的影响不同。从冰消期到全新世,PC14生产力呈现阶段上升趋势,指示了由E1 Ni?o气候向La Ni?a气候的转化以及沿岸上升流加强的总体趋势。在全新世中后期(6.5—3.8ka)生产力的降低,则可能是受ENSO加强的影响。在B/A暖期,PC14生产力增加不多,但氧最小层强度增加,这表明生产力变化不是东太平洋边缘海的氧最小层强化的控制因素。

西北太平洋MD06-3054孔浮游有孔虫表层海水温度估算

在古海洋学研究中,常用浮游有孔虫来恢复表层海水温度(SST),然而基于浮游有孔虫恢复SST的这些方法之间存在一定的差异。为了说明各方法的特点,在浮游有孔虫鉴定和浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruberMg/Ca比值测试的基础上,分别利用转换函数FP12-E,现代类比(Modern Analog Technique,MAT)和Mg/Ca比值法对西北太平洋北赤道流分叉处MD06-3054孔中记录的末次冰期以来的SST进行了估算。分析发现:(1)转换函数FP12-E不适用于该孔;(2)该孔中MAT法估算的末次冰期到冰后期SST的变化小于Mg/Ca比值法得到的结果;(3)考虑到浮游有孔虫产量的季节变化,Mg/Ca比值法得到的SSTMg/Ca末次冰期到冰后期的变化可能偏大。尽管如此,相对于MAT等古生态学方法,Mg/Ca比值法受到的影响因素更少,若能对浮游有孔虫的季节产量等方面加以校正,将会得到更准确的结果。

利用南大洋漂流浮标数据评估AMSR-E SST

利用AOML(Atlantic Oceanographical and Meteorological Laboratory)SVP漂流浮标的海表面温度数据,针对30°S以南的南大洋海域,对目前主要使用的微波遥感产品(AMSR-E,Ad-vanced Microwave Scanning Radiometer for the Earth Observing System)反演的SST进行了较为系统的评估。结果表明,AMSR-E SST比浮标数据偏冷,偏差为-0.01℃,标准差为0.70℃。夏季的偏差为0.004℃,标准差为0.64℃;冬季的偏差为-0.06℃,标准差为0.75℃,冬季的偏差和标准差较大。温差ΔT受流速影响,随着流速的增大而减小,且这种趋势在夏季更为显著。具备托伞结构的浮标与总体情况基本一致,而无托伞结构的浮标受流速的影响要大一些。同时,温差ΔT受水汽的影响,随着水汽的增加而减小,且这种影响在冬季更大一些。进一步对4个穿极和绕极浮标的追踪分析表明,温差ΔT受大洋海流系统的影响显著。在海流大的大西洋边界流和南极绕极流中,温差ΔT的不确定性要明显大于总体情况。

西太平洋暖池海域SST场的时空特征

根据 1 950— 1 998年间月平均SST资料 ,用经验正交函数 (EOF)分析法 ,对西太平洋暖池海域SST场的时空特征进行了分析。结果表明 ,暖池海域SST场的主要模态包括年、年际和年代际变化 3个类型 ,其主要变化周期依次为 1 2、54、2 9和 1 2 0个月 ;暖池SST场的年际变化具有明显的区域性 ,全海域大致以 1 60°E为界分为东、西两部分 ,其SST的年际变化在变幅、相位和周期方面存在着明显差异。

北部湾温度锋的季节与年际变化

采用8a(1991—1998)的卫星遥感海水表面温度资料(AVHRR SST)对北部湾温度锋的季节变化与年际变化规律进行了探讨。北部湾海区温度锋的季节态强弱趋势为春季最强,夏季、冬季次之,秋季最弱。在年际时间尺度上,温度锋强度与SST距平(SSTA)存在响应关系,表现在:1)SST正距平对应较弱的锋面产生,负距平对应较强的锋面产生,这种相关性在冬季表现得最为明显;2)锋面的强弱与SSTA绝对值存在正相关关系,即SSTA变化越大,锋面越强。在冬季,温度锋强度与海面风经向分量相关,在偏北风异常情况下,锋面较强;反之,锋面较弱。

砗磲高分辨率Sr／Ca温度计：3种物种的对比分析

对采自南海西沙的3种不同种的现代砗磲(库氏砗磲、鳞砗磲、砗蚝)进行了高分辨率Sr/Ca比值分析.结果表明:库氏砗磲和鳞砗磲的Sr/Ca比值呈现出年周期变化并与实测的海表面温度(SST)形成较好的对应;而砗蚝的Sr/Ca比值年周期信号较弱且与温度的对应存在较大的不确定性.通过全年逐月或逐周对应和极端对应,我们共获得了两种砗磲的4个有效的Sr/Ca-SST方程,并能较好地作为Sr/Ca温度计进行温度恢复.对比不同种类的砗磲,其Sr/Ca分布有所不同,相应的Sr/Ca-SST方程也有一定的区别.这项研究为选择性地应用砗磲研究全新世气候变化提供了依据.

连云港、吕泗海域的海表温度变化及影响机制

通过对连云港海域(1976-2008)、吕泗海域(1960-1990)30年左右的海表温度(SST)资料进行随机动态分析;并计算了SST与Nio3.4指数、海表热通量和海面风场的相关系数。研究结果表明:从1976-2008年连云港的SST呈现长期升高的趋势,32年间约上升0.9℃;从1960-1990年吕泗的SST呈现下降的趋势,30年间共下降约0.22℃。月均的SST最大熵谱分析揭示了两站的SST具有12个月和6个月的显著变化周期,此外还有准2 a的振荡周期。东赤道太平洋海温的异常对连云港、吕泗海域的SST有一定的影响,热通量是影响连云港海域SST变化的部分因素,仅通过海面热通量的变化无法解释连云港海域海表温度升高的现象,海洋动力过程对SST的贡献不能忽略。连云港、吕泗海域的SST变化与风场的变化显著相关。

调频Guassian小波在从NOWCAST图获取SST中的应用

温跃层对于潜艇的水下航行和战斗具有十分重要的意义。由于中国的现状,无法获取大量高精度的SST资料,给研究带来了很大的障碍。该文针对数据获取比较困难和数据精度不高的现状,提出了将图形的颜色表示从RGB空间转换到HIS空间来构造一时间序列,并对此序列用调频Guassian小波来进行分解和重构,其所得的低频信号能很好地还原出颜色变量中所包含地温度信息。经实验证明,该方法比传统的处理方法有了十分明显的提高,所得到的温度数据精度高,能满足温跃层研究的需要。

海洋渔业SST数据时空相关矩阵研究

海水表面温度(SST)与渔业资源有着密切的关系,对SST的时空分布和变化的研究,是海洋渔业研究的基本内容之一。本文首先对SST数据在空间和时间上的变异分析方法进行了探讨,提出了SST时空相关阵的构建思想和方法,并在北太八年SST数据的基础上构建了以渔区为单位的时空相关阵,对该阵进行了空间插值检验,结果证明该方法的插值精度较高。

基于海表面温度SST的剩余产量模型评估太平洋褶柔鱼秋生群资源

选择5—9月的平均海表面温度(sea surface temperature,SST)作为环境因子,采用Schaefer模型和Fox模型对太平洋褶柔鱼秋生群渔获量进行评价。假设ΔU(观测和预测单位捕捞努力量渔获量残差)是由SST引起的,从而将SST引入太平洋褶柔鱼秋生群的评估模型中。根据1960年以来太平洋褶柔鱼秋生群渔业整体发展情况,以1993和2003年为界对1985—2014年的总渔获量进行分段分析,分别为:1985—1993年、1994—2002年和2003—2014年。根据是否引入SST和引入SST后是否分段,分别构建了3个Schaefer模型和3个Fox模型。结果显示,分段Schaefer model-SST的拟合效果最好,ΔU与SST显著负线性相关(P<0.05),渔获量在18~23℃会随温度升高而降低。建议:模型建立过程中应根据不同时间段的情况不同而进行分段分析,这样可以提高拟合效果;用分段Schaefer model-SST对未来渔获量进行评估,以期对相关资源管理起到一定的借鉴意义。

东、黄海SST与850hPa气温季节变化关系的SVD分析

利用1998~2004年的热带降雨测量卫星的卫星遥感海表面温度（SST）数据以及美国NO-AA/NCEP再分析产品的850 hPa气温数据,采用EOF分析方法,分析了850 hPa气温的季节内变化特征,运用奇异值分解（SVD）分析方法对东、黄海SST与850 hPa气温季节内变化的相关关系进行了分析。对850 hPa气温季节内变化的EOF分析结果表明,EOF分析获得的前4个模态的累积方差贡献率为86.51%,其中EOF的第一模态的方差贡献率占44.49%,其空间模态呈现出明显的东南海域为正值、西北海域为负值的反相分布特征,这一模态的显著变化周期为6.6周（约46 d）和2.8周（约19 d）。SVD分析结果表明,第一对模态的协方差解释率为83.6%,基本上能体现出SST温度场与850 hPa气温场季节变化的特征,其空间分布型表明,东海北部以及黄海近岸等海区SST季节变化与30°N以南的东海海区850 hPa气温的季节振荡存在显著的正相关关系,SVD第一对模态空间分布型时间系数之间的相关系数达到0.29。