对西北太平洋海域表层密度流的初步探索

在文［９］［１０］关于西北太平洋海面动力地形研究的基础上,本文对该海域表层密度流进行了初步探索。特别是用０．５°×０．５°方区多年船测资料,对西部边界流——黑潮进行了专门研究。结果表明,该海域表面密度流模式与主要由风驱动的大洋总的环流模式基本一致。据研究结果,对文［９］给出的海面动力地形和全球海面动力地形的某些特征作出了解释。另外,还就卫星测高在确定大洋环流的局限性和若干概念性问题提出了明确的看法。     

利用卫星测高与卫星重力数据进行中国近海上层地转流速度分析

利用卫星测高技术获取的海面高、卫星重力数据以及最新的Argo漂流速度数据确定我国海域稳态海面地形,研究分析中国近海上层地转流的变化特征。结果表明,中国近海地转流沿x方向分量流速范围为0.1～1.6m/s,其误差在±0.97m/s以内;沿y方向分量流速范围是0.1～1.70 m/s,最大误差为±0.66 m/s。     

利用TOPEX测高数据确定大洋环流模式

大洋环流对海洋学、大地测量学以及地球物理学等学科具有重要意义.介绍了利用卫星测高确定海面地形和大洋环流的原理与方法,利用6年的TOPEX测高数据计算了平均稳态海面地形模型,并将其与EGM96、CSR以及Levitus(1982)海面地形模型进行了比较,在此基础上对平均大洋环流模式进行了初步的研究.     

重力卫星和测高卫星五年来的进展

对近年升空的重力卫星CHAMP和GRACE及将于近期升空的GOCE卫星,以及测高卫星ENVISAT,Jason1,GFO,ICESat和CryoSat的技术特点进行了介绍和评估。     

中国海域大地水准面和重力异常的确定

从莫洛金斯基(Molodensky)等1960年给出的由垂线偏差计算大地水准面空域积分公式出发,导出了其相应谱域1维严密卷积和2维球面及平面卷积公式。由Topex/Poseidon,ERS 1/2及Geosat/GM,ERM测高资料求解的垂线偏差计算了我国海域及其邻区大地水准面,其中计算格网为2.5′×2.5′。为了检核,将测高垂线偏差由逆维宁 迈尼兹(Vening Meinesz)公式反演重力异常,与海上船测重力值进行了外部检核;同时还利用司托克斯(Stokes)公式,由上述反演的重力异常计算大地水准面高,与莫洛金斯基公式直接解得的相应结果进行比较作为内部检核。前者的中误差为±9mGal(1Gal=1cm/s2),后者为±0.025m。本文在积分计算中充分应用了2维平面坐标形式和1维卷积严格公式,并做了比较和自校核。     

利用卫星测高技术确定浙江海域大地水准面

利用多颗卫星的测高数据,经共线平均及交叉点平差,建立浙江深海海域2.5′×2.5′格网分辨率的平均海面高模型,在扣除海面地形影响后得到海域的大地水准面起伏,并与EGM2008所得计算结果进行对比;利用移去-恢复技术及SVR方法,联合验潮站GPS/水准数据与EGM2008大地水准面模型,计算浙江近岸海域大地水准面起伏;最终建立浙江海域2.5′×2.5′格网分辨率的大地水准面模型。     

联合多种测高数据确定中国边缘海及全球海域的垂线偏差

联合多种测高资料,基于EIGEN_CG01C重力场模型,采用沿轨迹加权最小二乘方法确定了中国边缘海和全球海域格网垂线偏差(IGG2006_DOV),中国海域整体精度优于1.2″,满足了反演高分辨率、高精度海洋重力场对测高垂线偏差的精度要求。在南海海域,基于测高垂线偏差解算的重力异常与船测重力进行了外部检核,精度达到7.75 mGal。     

一种无需考虑轨迹特征的交叉点确定方法

与以往利用对轨道进行二次多项式拟合或分段拟合求取交叉点的思路不同,提供了一种利用线段分段方式搜索交叉点,并最终采用短距离直线拟合确定交叉点的新思路.该方法可以不用顾及卫星下点轨迹的分布特征,使得交叉点的确定更为简便.在北冰洋区域的实验结果验证了该方法的正确性,所计算出的交叉点的不符值符合海冰的季节变化特点.     

西太平洋海域卫星测高重力垂直梯度分布

从地球重力场基本理论出发,推导了重力垂直梯度计算的数值积分公式,并利用由多颗测高卫星联合反演的2'×2'海洋重力异常资料,解算了西太平洋海域重力垂直梯度.将计算所得的重力异常垂直梯度与现有资料进行比较,其差值均方根为±10.08E,表明两者精度相当.此外,还对差值大小和空间分布进行了深入分析.     

利用卫星资料研究中国南海海底地形

基于海洋重力异常与海深之间的密切关系,推导了利用FFT技术由重力异常计算海深的模型;利用该模型联合卫星测高数据和海洋重力资料反演了中国南海2.5'×2.5'海底地形;探讨了各种地球物理信息对于反演海底地形的影响。     

Bathymetric inversion of South China Sea from satellite altimetry data

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｏｃｅａｎｗｉｄｅｌｙａｎｄｄｅｅｐｌｙ ,ｗｅｎｅｅｄａｂｕｎｄａｎｔｏｃｅａｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ .Ａｓａｎｅｓｓｅｎｔｉａｌｐａｒｔｏｆｓｕｃｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ,ｓｅａｆｌｏｏｒｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｐｌａｙｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｍａｒｉｎｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ .Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｈｉｇｈｃｏｓｔｆｏｒｏｃｅａｎｂａｔｈｙｍｅｔｒｉｃｓｕｒｖｅｙｉｎｇｌｉｍｉｔｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏ…     

CHAMP重力卫星结果在中国海及邻近海域的初步分析

利用世界上第一个采用高低卫_卫跟踪技术的CHAMP重力卫星计划导出的全新的高精度全球长波重力场模型EIGEN_1S结果 ,根据二维高斯滤波原理 ,基于相同空域尺度对卫星重力结果和由卫星测高解算的几种版本的海洋重力异常数据进行了长波部分的分析研究。结果表明 ,在中国海及其邻近海域卫星重力数据与卫星测高解算的海洋重力异常数据之间存在明显的偏差。     

Determination of Geoid over South China Sea and Philippine Sea from Multi-satellite Altimetry Data

A new computational procedure for derivation of marine geoid on a 2.5′×2.5′grid in a non-tidal system over the South China Sea and the Philippine Sea from multi-satellite altimeter sea surface heights is discussed. Single-and dual-satellite crossovers were performed, and components of deflections of the vertical were determined at the crossover positions using Sand-well's computational theory, and gridded onto a 2.5′×2.5′resolution grid by employing the Shepard's interpolation procedure. 2.5′×2.5′grid of EGM96-derived components of deflections of the vertical and geoid heights were then used as reference global geopotential model quantities in a remove-restore procedure to implement the Molodensky-like formula via 1D-FFT technique to predict the geoid heights over the South China Sea and the Philippine Sea from the gridded altimeter-derived components of deflec-tions of the vertical. Statistical comparisons between the altimeter-and the EGM96- derived geoid heights showed that there was a root-mean-square agreement of ±0.35 m between them in a region of less tectonically active geological structures. However, over areas of tectonically active structures such as the Philippine trench, differences of about -19.9 m were obtained.     

南中国海TOPEX/POSEIDON轨迹交叉点测高数据的潮汐调和分析

讨论了由卫星测高数据进行潮汐分析的混叠问题和分潮的可分辨性;用ＴＯＰＥＸ／ＰＯ－ＳＥＩＤＯＮ海面重复轨迹交叉点测高数据计算南中国海１２个分潮（Ｓａ,Ｓｓａ,Ｍｍ,Ｍｆ,Ｑ１,Ｏ１,Ｐ１,Ｋ１,Ｎ２,Ｍ２,Ｓ２,Ｋ２）的调和常数;用不同方法验证了计算结果的精度,分析表明,分潮的振幅精度和潮高精度已达到±２ｃｍ,四个较大分潮（Ｏ１,Ｐ１,Ｋ１,Ｍ２）的迟角误差不超过±７°。其中Ｏ１,Ｋ１,和Ｍ２与验潮站实测值的最大偏差小于７°;给出了最大的全日和半日分潮（Ｋ１,Ｍ２）的潮波图。     

A preliminary study on the establishment of ocean tide models over the South China Sea from T/P altimetry

On the basis of the characteristic of the perfect spatial distribution of the T/P altimeter data, a spatial harmonic tidal analysis is performed, which transfers tidal harmonic constantsH andg of each constituent into a pair of parameters: the cosine part U and sine partV. And each part is expanded into a polynomial. The polynomial coefficients are estimated with altimeter data upon the least squares criteria. Thus the models of principal tidal waves in the South China Sea are established. 72 cycles of T/P data from cycle 11 through 82 are included in the calculation. The models are evaluated with different approaches and data set. The conclusions are that the tide modes can provide partial tide amplitudes with 3 cm accuracy, and that phase lags deviation of those tides with amplitude large than 10 cm are within ±10°.     

A PRELIMINARY STUDY ON THE ESTABLISHMENT OF OCEAN TIDE MODELS OVER THE SOUTH CHINA SEA FROM T/P ALTIMETRY

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅ 1 96 0’ｓ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｓｔｔｗｏｄｅｃａｄｅｓ,ｍａｎｙｔｉｄａｌｉｓｔｓｈａｖｅｓｔｕｄｉｅｄｏｎｔｈｅｔｉｄａｌｗａｖｅｓｙｓｔｅｍｓｏｆｔｈｅＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ .ＹｅＡｎｌｅ ,ｅｔａｌ.(1 983 ) ,ＳｈｅｎＹｕｊｉａｎｇ ,ｅｔａｌ.(1 985 ) ,ＦａｎｇＧｕｏｈｏｎｇ,ｅｔａｌ.(1 994) ,ａｎｄＣａｏＤｅｍｉｎｇ ,ｅｔａｌ.(1 997)ｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｈｅｔｉｄａｌｆｉｅｌｄｉｎｔｈｉｓａｒｅａｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｕｍｅｒｉ…     

测高数据在计算海平面时的取权

根据卫星测高数据分布所具有的低纬时稀疏、高纬时密集的特点,提出了计算平均海平面时非交叉点数据的解析定权公式和交叉点数据的解析定权公式。     

南极威德尔海电离层异常的综合观测及分析

威德尔海异常是西南极沿海地区在夏季出现的电离层异常现象。本文用西南极地区的GPS跟踪站数据和测高卫星Jason-2数据,分别提取了陆地和海洋地区大范围的电离层TEC参数。GPS反演结果的优势是获取测站上空高精度的TEC时间序列,测高反演的结果整体与GPS的结果精度相当,虽然测高的时间分辨率较低,但其优势是获取海洋广大区域的TEC值。两种观测手段的研究区域互补,可以充分观测威德尔海异常在西南极的变化特征,从空间上来看,威德尔海异常出现在以别林斯高晋海为中心的广大区域,而威德尔海异常也是覆盖了西南极的别林斯高晋海、威德尔海以及可达80°S的西南极陆地区域。从时间上来看,出现时段在每年的10月底到次年3月初,夜晚电子密度增加,白天电子密度降低,随着太阳活动的增强,其异常程度也变大。