从卫星红外遥感图象看黄、东海冬季的海流模式

长期以来，人们对黄海、东海地区的海流进行了大量的观测、研究，有了基本的了解。当然，由于海洋的复杂性，这些建立在传统观测手段基础上的了解还不能说是很完善、详尽的，本文正是在这样的基础上，根据卫星红外遥感图象，对这一海域中海流作更为详尽的描述。     

由GMS-1和NOAA-5卫星红外照片得出的黄、东海冬季海面温度模式

利用气象卫星红外照片提取无云海区的海面温度信息,进而对海洋锋面、海流、上升流、涡漩等进行观测与研究,已为许多海洋学家所重视(Legeckis,1978).在人造卫星出现之前,要得到海面温度模式的大尺度同步测量资料是不可能的.船舶本来就不能以所要求的时间和空间复盖来进行这样的测量.     

黄、东海边界悬浮物输运量的卫星遥感估算

利用2002—2015年的中等分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS)第4波段反射率产品对黄、东海边界的悬浮物输运情况进行了分析, 同时利用黄、东海2003年现场实测的悬浮物含量数据和这期间准实时的MODIS影像数据, 建立了基于MODIS第4波段遥感反射率的悬浮物含量遥感反演模型。基于该模型, 反演黄、东海表层悬浮物浓度, 并计算悬浮物扩散面积。利用反演得到的表层悬浮物浓度和悬浮物浓度垂向预测模型, 获取垂直方向上的悬浮物浓度, 同时结合水深、扩散面积数据, 计算特定时刻水体中的悬浮物含量。利用插值方法获得整个输运过程中各时刻水体中的悬浮物的含量, 计算各个时刻悬浮物含量的总和作为悬浮物的输送量。对2002年10月至2003年4月黄海向东海的悬浮输送量进行估算, 估算结果为153Mt。     

黄、东海海洋黄色物质的卫星反演

在对物理特性分析的基础上, 建立了黄、东海海域卫星离水辐射率黄色物质反演模式, 并利用2003年4月15日SeaWIFS卫星获得的黄、东海海域离水辐射率(Lw)数据反演给出了黄海中部—东海南部(北起33°52′N, 南到22°00′N; 西起122°36′E, 东止125°28′E)海域的黄色物质分布图。结果分析表明, 研究区给出的黄、东海海域黄色物质吸收系数在0.003—0.13m-1范围内, 与大西洋北海测得的黄色物质吸收系数比较接近, 但明显低于波罗的海和地中海, 更低于世界各地沿海海湾。平均而言, 比在太平洋点测黄色物质吸收系数值高约80%, 达0.09m-1左右。在水平分布上, 黄海海域的黄色物质吸收系数明显高于东海海域, 沿岸水域明显高于远海水域。受长江水系和黄海环流以及沿岸排污等要素的影响, 在长江口以外和黄海中、南部水域及其沿岸附近有明显的高吸收系数值聚集区。同时发现, 在黄海西部沿岸, 由于有较高反射率的高泥沙含量的影响, 对该区黄色物质的反演产生了较大的影响, 特别在苏北沿岸和长江口水域尤其如此。而在韩国、日本西海岸、浙江及福建沿岸水域则比较正常的给出了黄色物质的分布。     

冬季黄、东海中国沿岸水位的低频波动

本文选用黄、东海中国沿岸9个水位站的水位、气压、风速资料分析冬季水位变化的基本特征,结果表明黄海及东海北部沿岸水位的变化主要与NNW-SSE向的风有关,该方向大体同黄海海槽的伸展方向一致;东海南部沿岸水位的低频变化同E-W向风有关,这一方向同该海域的岸线约有60°的交角。水位低频波动的主要周期是2,3和5天左右,东海还有6—7天的波动。水位变化的振幅为北部大、南部小,西海岸大、东海岸及岛链地区小。水位波动自北向南传播,其波速在黄海北部沿岸约为18—20km/h,东海北部沿岸逐渐增至30—40km/h。东海南部的低频波速几乎是频率的线性函数。水位对风的响应时间尺度约13—28小时,自北向南逐步增加。中国沿岸还存在周期约为2,3和5天的自由波动向南传播,其波速约为30—60km/h。     

国土卫星遥感图象及其可用性

航天遥感技术是国际上迅速发展的高技术之一。近几年来,我国相继成功地发射了几颗科学技术探测与技术试验卫星,国土卫星即是其中之一。它为我国广大地区提供了丰富的遥感信息,尤其为渤海三湾的遥感研究创造了条件,其图象的可用性涉及到了很多的学科领域。     

渤海、黄海、东海冬季海流场温度场数值模拟和同化技术

利用NASA高分辨率的卫星遥感资料SST,采用Nudging同化来模拟渤海、黄海、东海的三维温度场,减小用热通量作上边界条件所带来的误差.结果表明,模拟的海流场能较好地反映渤海、黄海、东海的环流特征.数据同化后的温度场优于未经同化的温度场.3个选择站点的同化值与实测值的均方根误差分别为1.307,0.526,0.744,用热通量资料模拟的水温与实测值的均方根误差分别为2.160,0.979,1.330.尽管只同化了海表温度,但数据同化对三维温度场结构都有影响.     

南海东北部冬季表面环流的卫星红外遥感观测研究

根据 1 989～ 1 993年美国 NOAA系列卫星 (NOAA- 1 1、 1 2 )经过南海上空时所获取的数幅较完整的 AVHRR传感器映像资料 ,并结合 1 992年 3月 8日～ 2 7日在南海东北部海域现场观测所获的 CTD资料 ,揭示并讨论了发生在该海域的一些物理海洋学现象。结果表明 ,利用卫星映像和现场观测资料来分析和研究南海中的物理海洋学问题有着较好的互补性。卫星映像产生的海面温度场的分布基本上反映了现场观测的结果。通过对两者的综合分析 ,给出了一幅南海东北部冬季表面环流的形势图     

冬季黄、东海一断面表层砂壳纤毛虫群落

于2012年11月18日至12月21日,在黄、东海沿从南向北(26~36°N)一个断面24个站采样调查了表层(4 m)砂壳纤毛虫群落。共发现砂壳纤毛虫17属,32种。各站砂壳纤毛虫种丰富度为2~15种,砂壳纤毛虫总丰度为2 478~88 550个/m3。整个断面优势种为筒状拟铃虫、白领细壳虫、小领细壳虫和钝囊坎虫。巴西拟铃虫仅出现在青岛近岸(24号站),但丰度很高(10 960个/m3)。砂壳纤毛虫种类多样性从南向北降低,从近岸向远岸增加,黏着壳的比例在近岸水浅处较多,在水深大于50 m的站位,透明壳所占比例大大增加。不同种类的砂壳纤毛虫有着不同的分布区域,根据分布区域的不同,可分为南方种,北方种和广布种等。聚类分析结果显示,调查区的砂壳纤毛虫可以分为3个群落。     

卫星遥感在东海渔场速报中的应用

去年11～12月预报中心进行了一次东海渔场表层水温及流系速报试验。在试验期间,遥感应用部利用自行开发的微机系统。实时地接收到和处理NOAA卫星数字信号,得到了东海大面积海表温度(SST)的分布,预报台根据卫星遥感的SST数据以及航测、船测、浮标数据和历史资料及时地做出了东海表层水温和流系速报,提供给渔业部门使用。收到了良好的效果。本文就卫星信号的接收和处理,卫星遥感产品的制作等问题作一简单的介绍。 一、接收和处理系统的构成和功能 我们这套卫星信号实时接收和处理系统是在原有国产的卫星云图接收机的基础上,配上PC386微机以及相应的硬件和自行开发的一系列软件构成的。     

黄、东海环流的数值研究Ⅰ. 黄、东海环流的数值模型

首先依据拉格朗日环流理论与黄、东海的环流物理和几何特征建立一个黄、东海环流的动力学统一模型 ,并按其无因次方程的量阶分析获得其零阶和一阶模型方程。最后依此模型方程的数学、物理特征确立了流速分解方案 ,从而形成完整的黄、东海拉格朗日环流数值模型。该课题组已完成较系统地对黄、东海环流的数值研究。该篇论文为系列报道之首篇。     

黄、东海二类水体水色要素的统计反演模式

根据高质量的现场实测数据,借鉴Tassan模式,得到了中国黄、东海近岸二类水体水色要素统计反演模式,填补了中国近岸二类水体水色遥感三要素反演模式的空白.现场测量数据的反演与实测的平均相对误差分别为 Chl-a 36 %～45 %,总悬浮物浓度20 %～30 %,黄色物质约为20 %.对该三要素统计模式对遥感反射率误差的敏感性进行了分析.模式比较表明,中国黄、东海长江口近岸水体的模型,特别是高浑浊度水体区域,与国际其他水体的模型参数有较大的差异.     

渤、黄、东海冬季海表冷暖水舌的时空变化及机理分析

海表冷暖水舌被广泛应用于定性描述海表水温(SST)的空间分布特征,但缺少定量的表述和研究。本文以海表冷暖水舌轴线的空间位置和温度为指标,用2006—2014年逐年冬季(2月)的遥感SST数据,分析了渤海、黄海和东海冬季的冷暖水舌的空间分布和年际变化,并探讨了其形成机理。结果表明,渤海、黄海和东海冬季存在2条冷水舌和6条暖水舌。水舌位置的EOF前三个模态(73.4%)基本解释了其年际变化,其中空间第一模态呈同相分布,在东海中部及西部的变动幅度最大;空间第二和第三模态主要呈反相分布,分别在九州岛南部及黄海区域变动幅度较大。水舌温度的EOF第一模态(69.6%)呈空间同相分布,变动幅度在渤、黄海较大,在东海南部较小。水舌位置和水舌温度都存在准2~3 a周期的年际变化,但只有水舌位置EOF第二模态通过95%水平的显著性检验。海表相对较均匀的负净热通量(海洋向大气输送热量),使得浅水区SST比深水区下降得快,水深(上混合层深度)是冷暖水舌形成的原因之一;平流热输送的空间差异显著且在冷暖水舌区域中的作用最大,在冷舌区域起到降温作用,在暖舌区域起到增温作用,平流热输送是冷暖水舌形成的主要原因。     

渤、黄、东海底摩擦系数的研究

本文将伴随法用于渤、黄、东海M2分潮的数值模拟,利用Topex／Poseidon高度计资料进行同化,优化海底摩擦系数。文中对底摩擦系数取常数时进行了优化,同时还对底摩擦系数的一种新的处理方法进行了研究,即在计算海区选取一些点给定底摩擦系数,海区中任意一点的底摩擦系数由这些点的底摩擦系数线性播值得到,优化后得到空间分布的底摩擦系数。针对两种不同的线性底摩擦假设分别进行了一系列的实际实验,结果表明由空间分布的底摩擦系数得到的模拟值比底摩擦系数取常数得到的模拟值更接近观测值,能有效地提高数值模拟的精度。     

大亚湾冬季海流波动的分析

本文以实测资料为依据,利用时间序列功率谱的方法,分析大亚湾湾口冬季的海流波动特点,得出了本海域海流波动是以半日分潮潮流为主的半日分潮、全日分潮和浅海分潮潮流共存的波动形式,其振幅表层大于底层等结论。文中还指出了半日分潮、全日分潮和浅海分潮潮流波动振幅变化的特征。     

黄、东海夏季温跃层的诊断研究

本文引用两种一维模式对南黄海和东海的夏季跃层深度进行了诊断计算.解释了研究海区夏季温跃层深度分布特征的形成原因.证明在黄、东海陆架海区,潮混合对跃层深度具有重要作用.对中国近海沿岸某些所谓上升流现象提出了一种新的解释.     

闽江口及邻近海域卫星遥感图象的综合分析

本文选用福建省闽江河口的四幅陆地卫星MSS图象和数幅气象卫星AVHRR图象作为基本资料,通过对这些图象特征信息的提取和增强处理,结合地面实测资料进行了悬浮泥沙浓度的定量计算及解译判读,着重分析了闽江口及其邻近海域悬浮泥沙分布范围和扩散方式,入海水流运动特征和近海流场,梅花水道浅滩地形的近期动态变迁及其对河口外沙浅滩航道稳定性的影响等问题。并据分析结果,就闽江口航道整治提出了必须注意的一些问题。