海洋大数据序列时-空变化主成分分析方法

介绍海洋要素时－空变化大数据量主成分分析方法，讨论并澄清主成分分析在海洋大数据序列应用中的一些问题和易混淆的概念。根据美国国家海洋与大气局（NOAA）卫星观测的海表面温度红外资料，对加拿大温哥华岛西部大陆架区8个夏季海表面温度的空间变化进行主成分分析，以促进主成分方法在海洋大数据序列分析中的应用。

基于产教融合的“课程劳育”建设路径探索——以海洋大数据分析与应用课程为例

文章阐述了劳动教育和企业生产相融合对提升人才培养质量的重要性,剖析了高校劳动教育建设现状及存在的问题,以软件技术专业的核心课程——海洋大数据分析与应用为例,从理论概念讲授、动手实操等环节上充分挖掘课程所蕴含的教育元素,提出了在产教深度融合的基础上,利用企业先进设备为学生创设“工学一体”的劳动教育建设路径。同时,对接海洋大数据发展需求,探讨了如何通过产教融合进行专业课程劳育的建设,创建多元并举的劳动教育模式。

海洋再分析数据集中印度洋季节内信号的评估

季节内变化是热带气候的重要影响因素。以北半球夏、冬两季为例,对比了海洋再分析数据集(ECCO2、SODA3和CORA)与卫星观测海表面温度(SST)以及海表面高度(SSH)在印度洋区域季节内信号的差异;还以冬季MJO(Madden Julian Oscillation)事件和夏季季风事件为例,对比分析了不同强迫过程中再分析数据与观测数据的差异与原因。结果表明,再分析产品在近岸海域具有与观测数据相当的季节内波动,但是在大洋内部,除CORA在赤道中印度洋略强于观测数据,其他再分析数据季节内波动明显弱于观测数据20%以上,SODA3甚至达到60%以上。具体来说,在东传MJO和北传CIO(Central Indian Ocean mode)事件期间,再分析数据中热力强迫下的季节内SST变化呈现较好,仅ECCO2和CORA在相位上滞后观测数据5~10 d。在夏季CIO的SST异常西传期间,再分析数据中动力强迫下的季节内变化呈现较差,ECCO2和CORA仅在85°E^95°E呈现出微弱的西传信号,SODA3的SST异常并未西传;而且强度上,90°E^100°E附近所有再分析SST异常均弱于观测数据50%以上。通过对比东印度洋上混合层季节内流速发现,CIO事件期间再分析流速振幅弱于观测数据51.42%,且CIO波峰期间与观测数据的相对偏差达到65.16%。再分析数据中动力强迫的信号呈现较弱,可能是导致季节内变化在大洋中部明显弱于观测数据的原因。因此,要提升再分析产品中季节内信号,不仅需要关注热力与动力强迫的修正,更需要扩大海洋观测以增加数据同化,尤其是在赤道印度洋海域需要加强对海流的观测。

海洋背景涡度对台风康森引起的近惯性波的影响研究

近惯性波是海洋中普遍存在的一种内波,它在海洋中的传播和耗散受到背景涡度的影响。基于混合坐标海洋模型(hybrid coordinate ocean model,HYCOM)再分析数据,研究了海洋背景正、负涡度对台风康森在南海引起的近惯性波的不同影响。结果表明:负涡度能捕捉并促进近惯性能量向海洋深层的传播,可传播到1200 m以深;而正涡度则阻碍近惯性能量的下传,使其主要集中在海洋上层500 m以内。负涡度区域能维持较强的近惯性能量10 d以上,而正涡度区域内的近惯性能量维持时间在1周左右。负涡度区域内的近惯性波由第二和第三模态主导,而正涡度区域内的近惯性波由第一和第二模态主导,导致海洋内部(500~1000 m)负涡度区域内的近惯性波剪切比正涡度区域内的近惯性波剪切强1~2个量级。波射线模型模拟结果显示,近惯性波在负涡度区域边缘发生反射,进而被负涡度区域捕获;而正涡度区域内的近惯性波有加速远离源地的趋势。上述结果进一步说明,海洋背景负涡度能增强近惯性能量的垂向传播,而正涡度则促进了近惯性能量的水平传播。

基于Shiny框架的海洋浮标大数据处理实验平台

介绍了一种海洋浮标监测大数据在线获取、存储、处理和可视化实验平台。该平台基于Shiny网页框架进行构建,通过网络爬虫获取美国国家海洋与大气管理局(NOAA)公开的海洋浮标实时监测数据,利用Oracle数据库对数据进行高效存储和管理,进而利用R语言进行数据挖掘和可视化。该实验平台涵盖的上述功能模块有助于学生全面学习海洋浮标监测数据处理的各个流程,学习大数据处理的先进算法。同时,R语言开放的接口可用于嵌入各类新的数据挖掘和处理算法,有助于学生了解数据处理领域的最新算法,提升系统集成能力,进而提升学生的创新能力。

孟加拉湾与赤道东印度洋水交换的季节变化特征

文章利用海洋再分析产品及卫星遥感资料等分析了赤道东印度洋与孟加拉湾经向盐交换的季节变化特征, 估算了孟加拉湾湾口6°N 断面的年均淡水输运量.盐通量计算结果表明孟加拉湾与赤道东印度洋的盐交换过程主要由海流控制, 湾口东西两侧过程基本相反.西南季风期（东北季风期）西侧为向北（南）的盐通量, 东侧为向南（北）的盐通量.湾口经向淡水输运量的分析表明, 断面上层在4~10 月湾内向湾外输运淡水; 在11 月-次年3 月则相反.年均经向淡水输运量的分析表明, 在整个深度层次上由孟加拉湾向赤道东印度洋输运淡水, 断面年均淡水输运量为1.0×10^5m3·s^-1.