机载海洋激光荧光雷达叶绿素a测量性能模拟和初步机载实验

发展机载激光荧光雷达系统测量叶绿素a的浓度,模拟了采用三倍频355 nm波长激光作为激发光,机载海洋激光荧光雷达在不同飞行高度和测量不同深度水层的情况下,测量海表叶绿素a浓度的相对误差。依据模拟的参数建立机载激光荧光雷达系统并进行初步机载实验,获得了同经验数据较为一致的测量结果。     

机载海洋激光荧光雷达测量海表层叶绿素a浓度的算法研究

基于中国海洋大学研制的我国首台机载海洋激光荧光雷达系统及其测量海水中叶绿素a浓度的方法;对该系统在烟台至荣成沿岸海域进行实验的情况作一回顾,并对实验数据进行了处理,采用拉曼校正归一方法,反演了海表层的叶绿素a浓度,同时利用激光雷达方程反演出了海水的衰减系数;另外,提出了最小二乘拟合提取信号峰值的新反演算法。反演结果与往年同时期采集数据较为吻合,使用最小二乘拟合提取信号峰值的算法反演的叶绿素a浓度更接近于近期实地测得的结果。     

利用海洋多波段扫描仪航空遥感海面叶绿素浓度的研究

本文首先介绍了由中国科学院上海技术物理研究所最新研制的海洋多波段扫描仪（OMS）的性能和特色，并描述了1999年10月份在黄渤海典型海区进行航空校飞的实验的概况及校飞资料的处理过程。然后，针对不同海区的水色特点，着重探讨了通过最佳通道选择进行假彩色合成叶绿素的定性提取法和模式计算的定量提取法的原理和方法。最后，通过航空校飞、卫星遥感和实测三种准同步资料所得叶绿素浓度空间分布的趋势比较验证了两种叶绿素提取方法和可信度，同时也显示了在OMS基础上所研制的我国第一颗海洋水色卫星水色遥感器的应用前景。     

海洋次表层叶绿素最大值的分布和形成机制研究

全球海洋生物剖面存在许多显著的共性,次表层叶绿素最大值(Subsurface Chlorophyll Maximum,SCM)就是其中之一。SCM一般出现在浮游植物水华期间稳定海洋水体的近表层或真光层底部附近,此特征最早是由Yentsch[1]描述。他指出,在印度洋相对稳定的水体结构中,物理与生物的耦合作用     

南海叶绿素浓度的时空变化特征分析

运用经验正交函数(EOF)分解方法,分析了 SeaWiFS传感器获取的近13年的逐月叶绿素浓度资料,得出南海叶绿素浓度的空间分布形态及其随时间的变化特征.结果显示,南海叶绿素浓度在空间上主要表现为4种典型的分布结构,而时间上以季节变化为主:EOF1呈现了南海叶绿素浓度近海高、海盆区低的基本分布特征;EOF2显示出夏季越南沿岸激流形叶绿素浓度高值带的存在,除显著的季节变化外,其时间序列也表现出明显的年际变化特征,并与ENSO事件关系紧密;EOF3体现了南海叶绿素浓度随东北季风加强而升高的现象,其高值区分布于东北-西南向的海盆主轴以北,并在吕宋岛西北海域形成一个极大值中心;另外, EOF4反映了叶绿素浓度较短时间尺度的变化规律,在空间分布上表现为明显的三涡结构,与南海海面高度的三涡结构有极好的对应关系.     

海水叶绿素α浓度遥感测量的实验研究

本文描述了1989年11月在青岛即墨岙山养殖基地所做的海水叶绿素α浓度遥感测量的基础实验。该实验获得了高浓度叶绿素α含量的海水反射光谱。该反射光谱的特征波段为：波谷在485nm；波峰在450nm和535nm；“节点”在572nm。根据该实验数据选取了叶绿素α浓度两种双波段估算模式。分析结果表明：两种模式的精度都在50%双上，且双波段反射率的差值法优于双波段反射率比值法。     

台风对海洋叶绿素a浓度影响的定量遥感初探

研究台风对海洋水色环境的影响,是目前海洋遥感技术又一应用领域。由于台风期间天气恶劣,遥感资料较少,国际上主要针对个别典型台风,研究其对海表温度、海洋叶绿素a浓度及初级生产力的影响,很少通过遥感资料系统地对这一影响进行定量分析和建模。自2000到2007年,过境中国近海以及西北太平洋海域台风近百次,作者通过系统地分析这期间MODIS,SeaWiFS的3A级叶绿素a浓度数据,结果发现:(1)台风促进了相应海域叶绿素a浓度的大幅增长,总体上平均增长约1.426倍,个别区域在5倍以上,同时,该增长一般延后3~6d,在7~10d后恢复到原来的水平;(2)进一步对这些数据进行一元统计线性回归,发现叶绿素a浓度增长比(R_chl-a)与台风影响因子(Tsub>w)满足如下关系:R_chl-a=0.0012Tsub>w+1.017,其相关系数达0.8;(3)台风期间叶绿素a浓度与无台风时叶绿素a浓度之间有很强的线性关系,其关系满足:C_chl-a=1.2367C_0chl-a+0.0636,且相关系数高达0.98。这一初步研究结果对进一步通过遥感手段深入研究台风对海洋水色环境的影响有借鉴意义。     

台风对海洋叶绿素a浓度影响的延迟效应

利用MODIS、SeaWiFS 3A资料详细分析了2000-2006年间西北太平洋海域主要台风对叶绿素a浓度的影响.结果发现,台风可导致叶绿素a浓度最大增长平均值为2.385倍,个别最高达10倍以上,且增长到最大值平均延迟5.94d;同时叶绿素a浓度最大值与无台风时叶绿素a浓度具有线性相关性,相关系数达0.889;叶绿素a浓度与相应的海域平均海水深度具有负的乘幂关系,其相关系数是0.87;台风后叶绿素a浓度的最大增长量与相应海域海水平均深度也呈负乘幂关系,其相关性略低于前者,相关系数为0.75.     

太平洋几种海面要素的升降趋势及其对海平面上升的影响

对ＣＯＡＤＳ资料中１９５０－１９９２年太平洋４°×８°方区的海水表层温度及海面气温、气压、风速序列数据，进行了时间序列分析。分析结果表明：太平洋海表气温和水温年上升率分别为０．００６３℃·ａ（－１）和０．００２６℃·ａ（－１）。两者的变化趋势在赤道太平洋都有一个年上升率高值区；而在东海以北的西北太平洋广大海区，都有一个年下降率的低值区。西太平洋海面气压呈上升趋势，东太平洋则相反。气温和水温的升降区域分布特征与风速分量增强和减弱的变化趋势有关。文章还指出，中国和日本沿岸今后几十年海平面变化趋势的预测模式，应以太平洋或全球海平面上升趋势的预测为基础，加上本海区海平面的局地变化订正。     

热带太平洋海表二氧化碳分压的时空变化特征及其与物理场间的联系

为研究赤道太平洋海表二氧化碳分压(pCO₂^sw)年际变化的机制,基于中科院海洋所宋金明研究团队于2021年发布的中国首套全球海表二氧化碳分压数据产品,使用相关性分析、经验正交函数(empirical orthogonal function, EOF)分析和奇异值分解(singular value decomposition, SVD)等方法,研究了2005～2019年赤道太平洋pCO₂^sw气候态分布及其去趋势后的年际异常的时空演变特征;结合pCO₂^sw与多种参数的相关性和厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)过程探讨了赤道中西太平洋pCO₂^sw年际异常中心形成的原因。研究结果显示,热带太平洋pCO₂^sw季节变化、年际异常及其EOF第一模态特征向量沿赤道均出现两个中心,其中一个在赤道中西太平洋日界线附近,另一个在赤道中东...