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．

多源数据推求的西太平洋区域海面动力地形比较分析

简述利用空间大地测量观测数据和海洋水文数据推求海面动力地形的方法。基于EGM96重力场模型和卫星重力恢复的重力场模型GL04C,联合卫星测高平均海面高模型分别推算西太平洋海域的平均海面动力地形,并与根据海洋水文数据推算之结果进行比较分析。结果表明:卫星重力场模型GL04C更好地表现了海面地形的细节特征。卫星重力和卫星测高的联合应用将成为确定海面动力地形的有效途径之一。

苏禄海和棉兰老海海面动力地形起伏异常机制初探——由海面地形探索海底信息

在研究西北太平洋海域海面动力地形时,首次发现菲律宾西部苏禄海和棉兰老海盆地海面动力地形不但大大高于周围海域,而且是全球的最高点。对全球海面动力地形的比较研究中,还发现了三大洋的系统性差异。从动力计算的角度分析,这是由于海水温度和盐度分布异常造成的,特别是在苏禄海和棉兰老海盆地,存在着一个巨大的高温低盐水体。本文从地热学、海底科学、海洋物理学和海底构造学角度探讨了温度分布异常的机制,对该海域海面动力异常及全球三大洋动力高度的差异作出了初步解释,并对由海面地形探索海底信息做出了尝试。

基于海洋水准的海面动力地形研究

本文根据东经100°～170°,北纬0°～50°的西北太平洋海域1930～1990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,研究了该海域海面地形的起伏特征,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。

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．

基于区域滤波的GOCE稳态海面动力地形和地转流

基于频域法,利用最新的GOCE卫星重力场模型和卫星测高数据计算了稳态海面动力地形.结合海洋表层漂流浮标的观测结果,对稳态海面动力地形进行了最优空间滤波尺度分析,给出了区域、纬度带和全球稳态海面动力地形的最优空间滤波尺度因子.在此基础上,给出了全球和区域地转流.结果表明:在中高纬度和全球区域,可以分别获得空间尺度优于102km和127km的稳态海面动力地形信息.与海洋表层漂流浮标对比可知,在强流区域,采用稳态海面动力地形得到的地转流速可以解释观测浮标流速的70%;在中高纬度区域,由GOCE重力场得到的地转流略优于对应的GRACE结果;在近赤道区域,由GOCE重力场得到的地转流精度略低于对应的GRACE结果;在北大西洋和阿古拉斯强流区域,由GOCE得到的地转流场明显优于对应的GRACE结果,其精度分别提高了16%和24%.

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。

我国的近海海面动力地形分析

海面动力地形对大地测量学和海洋学研究均具有十分重要的意义。目前确定海面动力地形的方法主要分为水文法、漂流浮标轨迹以及大地测量法三种。本文利用以上方法解算了中国近海区域海面地形,给出了不同方法得到的中国近海海面地形图,分析了不同方法的优缺点。

海面动力学粗糙度参数化方案对近海风资源评估结果的影响

采用数值模拟手段可以获取风能资源开发利用高度处资源量的区域分布状况,海面的动力学特性对近海面风速的数值模拟结果影响较大,论文采用WRF模式来研究不同海面动力学粗糙度参数化方案对近海及沿海地区风能资源的数值模拟评估结果影响以及方案的适用性。采用不考虑粗糙度变化(P_0)、WRF模式中参数化公式系数为定值的方案(P_WRF)、Yelland和Taylor的分风速对参数化系数进行取值的方案(P_YT)对杭州湾近海及沿海地区风场进行模拟研究。通过与观测资料的对比分析可以得出以下结论:通过参数化方法改变海面动力学粗糙度可以改进近海和沿海地区风速的模拟效果,且P_YT方案的模拟效果要优于P_WRF方案;当观测点为海风时,考虑粗糙度变化方案的风速模拟结果改进更加明显;观测点风速低于约8 m/s时,所有方案模拟结果的相对误差均随风速增加而降低,P_YT方案的模拟误差最小,P_0的误差最大;而当风速大于8 m/s时,相对误差会随风速的增加而增加,P_YT方案模拟误差最大,P_0方案误差最小。三种方案模拟风能资源差异主要体现在陆地沿海和近海区域,离海岸线较远的陆上地区模拟结果相差不大,在沿海和近海区域方案P_WRF平均风速模拟结果比方案P_YT的偏高约为0.5 m/s,平均风功率密度偏高约为50 W/m2。

西太平洋海域（北纬）海面动力地形的初步研究

西太平洋海域（北纬）海面动力地形的初步研究梁振英，李明（中国测绘科学研究院）根据国家测绘局“八五”测绘科技攻关项目Ｃ８５—０３—０３“我国近海海域海面倾斜的研究”实施方案的要求，课题组根据大量的海洋气象资料，对西太平洋东经１００。─１７０°，北纬０°...

苏禄海盆地及其周围海域海面动力地形的研究

在研究西太平洋海域海面动力地形时发现，菲律宾西部苏禄海盆地海面动力地形不但大大高于周围海域，而且是全球的最高点。从动力计算的角度分析，这是由于该海域存在着一个巨大的高温水体。本文从地热学、海底科学、海洋物理学和海底构造学角度探讨了温度分布异常的机制，为该海域的海面动力异常及全球三大洋动力高度的差异作出了初步解释。

利用卫星大地测量技术研究海面动力地形及地转流的进展

随着卫星大地测量技术的发展,平均海平面高度与大地水准面资料的分辨率和精度得到大幅提高,这为确定高精度高分辨率的海面动力地形提供了条件,进而也促进了海面动力地形及地转流研究的发展.本文从数据资料、计算方法、空间尺度分析、误差分析及多源数据融合五个方面总结了目前利用卫星大地测量技术研究海面动力地形及地转流的进展.在此基础上,对目前该研究中存在的问题进行了分析,并对该研究今后的重点发展方向进行了展望.

一种新的海面空气动力学粗糙度方案

综合利用6个国际海洋观测试验资料,共同验证Charnock参数与无因次粗糙度长度(z0/Hs)对波龄的依赖性,建立粗糙度回归模型,并对其进行显著性和适用性检验,从而导出粗糙度无因子形式与有效波高有关.利用研制的粗糙度方案(SP07)研究充分发展风浪与风区、风时和水深的关系,及粗糙度长度对摩擦速度和波龄的敏感度.把SP07方案引入国际上最先进的计算海气通量的COARE(V3.0)算法中,选择1985年12月在北海的FPN平台上的试验资料,进一步检验SP07方案的适用性.得出目前国际上最先进的O02和TY01方案较高估计了摩擦速度,YT96方案略偏低估计了摩擦速度,文中研制的方案计算结果与实测结果最接近.

TY01和O02两种海面空气动力粗糙度方案的比较

本文采用美国国家浮标站(44008)2003年1～3月的资料，通过COARE算法(版本2．6b)，比较了O02和TY01这两种海面空气动力粗糙度长度的参数化方案。通过对摩擦速度、拖曳系数、海面粗糙度及风应力等物理因子的计算得出：在粗糙的海面上，TY01和O02两种参数化方案的计算结果是比较一致的。在考虑浪的信息方面，TY01和O02都是很好的参数化方案．它们都可以适用于不同的风速条件，适用于各种尺度的海洋及湖泊。但是这两种方案在处理幼波时存在不连续的缺点。并且，对于风速较小的光滑海面，尽管它们计算的结果较一致，但是仍然存在偏差。据此，本文的结果对于理论分析和数值计算如何正确使用上述两种海面空气动力粗糙度参数化方案，可提供必要的参考价值。

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 。

联合卫星重力和卫星测高数据确定稳态海洋动力地形

新一代卫星重力探测任务GRACE大大提高了地球重力场模型中长波分量的精度，使得联合卫星测高平均海面分离更精细稳态海洋动力地形成为可能。本文利用T／P（1994年～2003年）和JASON-1（2003年～2005年）卫星测高数据确定了全球30’×30’平均海面高；基于重力场模型WHU-GM-05，计算得到对应于海面高的GRACE海洋大地水准面格网值；利用“移丢恢复法”和高斯滤波求得全球稳态海面地形。与EGM96、Ri005、ECCO和GGM02模型进行比较，检验结果表明GRACE任务有效的改善了海洋大地水准面的精度，使得稳态海洋动力地形能够呈现更多细部。

利用ICESat确定北极海面高及其变化

利用ICESat数据计算了海冰覆盖的北冰洋海域海面高,获得的北极平均海面高模型ICESat MSS与DTU13MSS模型存在-10.0±9.6 cm的差异。分别根据EGM2008和Arc GP大地水准面模型计算的平均海面动力地形在总体趋势上完全一致,准确地展现了北冰洋的主要洋流特征。根据ICESat计算的海面高分析了北极海平面的季节性变化,与验潮站数据的对比表明不同ICESat任务期之间存在系统差异。

卫星重力场模型在海洋环流分析中的应用

本文选用GOCE、GRACE和DGM 3种地球重力场模型,以及卫星测高获取的平均海面高模型,计算了4个模型下的地转流并进行对比,结果表明:用GOCE重力场模型比用GRACE重力场模型计算的地转流中长波精度有一定提高,能展现出尺度更小、细节更丰富的地转流;利用移去恢复法可使全球稳态海面动力地形(MDT)的高频信息得到有效恢复,可显著提升地转流的细节特征。

双星海面用户定位中海面地形的确定方法

海面地形的确定方法研究对提高双星导航定位系统海面用户定位精度具有重要意义。本文较全面地综合了大地测量及海洋学两种不同领域中确定海面地形的方法及其间的相互转换、比较等问题,指出了海面地形研究中一些需要进一步解决的内容。