基于Landsat-8数据的田湾核电站温排水分布研究

为研究潮汐变化对连云港田湾核电站邻近海域温排水时空分布与变化规律的影响,利用Landsat-8热红外数据,构建基于劈窗算法的温度反演模型,结合潮汐数据分析田湾核电站邻近海域的温排水分布规律。得出结论:基于Landsat-8数据的劈窗算法温度反演模型应用在田湾核电站邻近海域温排水的监测效果较好;潮汐运动直接影响田湾核电站温排水的时空分布与扩散方向,并呈现一定的规律性。本文的研究方法为核电站温排水常规性监测提供了一定的技术参考。     

Landsat-8 TIRS数据在某核电站温排水监测中应用探讨

为探索Landsat-8 TIRS热红外数据在核电站温排水监测的应用能力,以某核电附近海域为研究区域,采用单窗算法建立核电站附近海域表面温度反演方法,并将该结果与时相接近的MODIS海温产品数据进行了对比分析。结果表明,反演的温度场可较精细地刻画该核电站附近温度场的分布情况,Landsat-8 TIRS数据可实现较高精度的核电站温排水监测。     

基于Landsat遥感数据的田湾核电站温排水时空特征研究

本文基于2007—2018年Landsat系列遥感卫星数据开展田湾核电站温排水时空变化特征及其影响分析。采用辐射传输方程算法和劈窗算法对核电站周围海域的海表温度进行反演,通过星星匹配对反演温度的精度进行验证。匹配验证结果表明,反演的Landsat海表温度与MODIS海表温度产品具有较好的一致性,决定系数达到0.91。基于研究海域温度反演结果分析了核电站温排水面积的季节变化、年际变化和潮周期内变化特征,并且分析了潮汐与风场对温排水扩散的影响。结果表明,核电站周边海域各季节的温升区面积存在明显差异,春季最大,可达秋季的7倍;2007—2018年,随着装机容量的扩大,温排水面积不断扩大,2018年达到峰值,瞬时最大面积可达101.7 km²;潮汐对温排水扩散有影响,涨憩时刻温升区面积较落憩时刻大;有利风会促进温排水扩散,但影响有限。     

Landsat-8 OLI卫星数据的大气校正检验及其应用

本文检验了Vanhellemont和Ruddick算法在浑浊的海洋沿岸水体中的适用性。采用基于Vanhellemont和Ruddick算法对2013—2015年黄河口水体的landsat-8 OLI数据进行大气校正,该算法得到的OLI反射率与黄河口高光谱实测反射率较一致, R为0.95,在483 nm(蓝)、561 nm(绿)、655 nm(红)波段处平均相对误差为16.4%、17.3%和25.7%。MODIS和Landsat-8 OLI数据获取的悬浮物浓度之间一致性较好, R为0.85,平均相对误差为20.5%,表明该算法适用于黄河口水体。基于时间序列OLI数据,得到了悬浮物浓度时空分布特征。黄河口悬浮物浓度变化差异主要由风速和输沙量引起的,风速和输沙量对悬浮物浓度的影响存在一定的时间滞后现象。     

热通量计算方法在开敞海域温排水模拟中的应用——以田湾核电站为例

海气热通量对海气的热量交换具有重要的影响,能够很大程度地影响局部海域的热量扩散情况。在滨海电厂所在海域,由于温排水与环境水域温差引起的斜压效应,将对附近海域温度分布、局部环流结构变化等海洋生态环境造成影响,因此现有的数学模型要考虑海气热通量才能更加准确地模拟温排水造成的温升场。本文在了解田湾核电站温排水特点和附近海域潮流特征的基础上,应用FVCOM数值模式,采用《物理海洋学》中的海表面热通量计算方法,建立了田湾核电站附近海域温排水数值模型,对温排水造成的温升进行了模拟。模式考虑斜压效应,在排水口考虑了温排水的叠加效应,通过与实测资料比对表明:该文建立的田湾核电站温排水模型可以较好地模拟该海域的温度变化和温排水造成的温升变化。     

珠海电厂温排水分布特征及排水工程降温效果研究

根据2009-07和2010-01三次调查的数据,分析了珠海电厂温排水分布特征、季节变化;同时,利用调查资料分析排水明渠和跌入式阶梯的降温效果。结果显示,以排水口为中心,电厂温排水向外海扩散的距离越远,水温越低;最高温升4℃的影响面积小潮期大于大潮期,冬季大于夏季。电厂排水方式采用排水明渠有一定的降温效果,但效果不太明显,而温排水经跌入式阶梯跌落入海的降温效果较为突出,平均降温约3．7℃。     

田湾海域温排水分布及变化规律分析

选取田湾核电站附近海域,采用定点连续、多点同步的水温分层现场观测方式,辅以连续高分辨率的气象、水位和海流等观测,分析研究了田湾核电温排水的分布及变化规律,绘制出逐时的1℃温升曲线,从而经计算得到与之相对应的温升在1℃以上的海域面积,并据此讨论了影响温排水的主要因子。结果表明,在现场观测期间,温排水面积变化趋势与潮汐潮流直接相关。在落急时刻,温排水面积达到最大值,为32.33km2。在涨憩时刻,温排水面积最小,仅为7.93km2。     

防城港核电厂温排水对海水养殖分布影响研究

为探究核电厂温排水对海水养殖的影响, 本文通过遥感监测和现场调查手段, 获取防城港核电厂附近海域的实际温升分布情况后, 统计分析了其运营前后温升0.5 ℃海域的养殖规模和附近海域水环境状况, 并分别从不同层面对其结果进行了讨论, 包括水环境变化对周边环境影响、温升变化对养殖种类和地区渔业发展的影响等, 提出了清除温排水负面热影响的建议措施。本文可为今后进一步研究滨海核电厂温排水影响范围与近岸海水产养殖区之间的关系提供参考依据。     

青岛黄岛电厂温排水对海域温盐分布影响调查研究

通过开展黄岛电厂温排水邻近海域生态环境调查,研究温排水对海域的环境影响。分析了电厂邻近海域大面与断面 调查温盐分布特点,结合电厂环评报告和相关温排水研究文献,讨论给出了温排水在高潮、低潮期对邻近海域温盐分布的影 响,研究结果为海洋环境保护提供了一定依据。     

基于卫星和无人机的后石电厂温排水分布研究

本研究采用Landsat 8热红外数据反演后石电厂营运期的排水口区域水体温度,并尝试采用无人机携带热红外传感器对该区域的水温分布细节特征进行遥感探测。结果表明,后石电厂排水口区域水温自北向南递减,温水团自排水口排出后沿岸南下,向南扩散约3500 m,东西扩散约1000 m。利用Pix4Dmapper软件对无人机航拍热红外照片进行拼接并绘制排水口区域温度剖面图可知,后石电厂排水口南侧300~500 m处的水温呈现西岸较低、东岸较高的特点,温水团从排水口排出后并不是均匀向南扩散,而是先沿东岸向南扩散,然后部分从东岸向西扩散后再向南扩散。     

核电站温排水对大亚湾鲷科鱼卵、仔鱼分布的影响

在广东大亚湾核电站温排水排放前、后，自１９９３年１月２０日至１９９５年２月２８日对该站附近水域１４个站位共进行６个航次的采样调查，收集鲷科鱼卵、仔鱼样本和同一站位的水温资料。结果表明，各站位的绸科鱼卵、仔鱼的分布在温排水排放前、后与水温变化密切相关。水域升温２—８℃对鲷科鱼类的产卵、孵化和仔鱼生长发育有明显的影响。鉴于目前升温水域范围只限在２ｎｍｉｌｅ内，可以认为整个大亚湾鲷科鱼类的资源和补充尚未受到较大的影响。     

基于南太平洋的AMSR2L1R亮温数据质量评估

本文基于环境场较为稳定的南太平洋目标海区,以海洋大气微波辐射传输模型(Radiative Transfer Model,RTM)模拟亮温作为参考值,对2015年1月1日—2017年12月31日的高级扫描微波辐射计(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2,AMSR2) L1R亮温数据产品进行了质量评估。结果表明AMSR2 L1R所有通道亮温数据总偏差和标准偏差的变化范围分别为1.466～6.352 K、0.270～1.693 K,其中标准偏差在水平极化通道较大的同时随着频率的增大而增大。相比同类遥感器如全球降水测量微波成像仪(Global Precipitation Measurement Microwave Imager,GMI)等的质量分析结果,AMSR2亮温数据的标准偏差较小,这表明AMSR2亮温数据精度较高。对AMSR2 L1R亮温数据3年长时间序列的变化趋势分析表明所有通道亮温偏差均在±0.5 K范围内波动但是存在微弱的季节性变化,标准偏差随时间的变化较小,这表明AMSR2 L1R亮温数据质量较为稳定。     

用辐射传输方程改进算法反演LandSAT8海表温度的效果检验和适用条件分析

为检验辐射传输方程改进算法推广用于反演LandSAT8 海表温度(SST)的可行性及适用条件,本研究在修订算法部分参数的基础上,分别反演出算法改进前后的LandSAT8 SST并进行比较。MODIS SST验证表明改进算法对大气透过率偏差和SST偏差均有明显改善,除2019-08-21图像外,其他3景图像SST偏差在0.5℃左右;浮标SST验证表明改进算法在近岸海域对SST偏差改善效果同样显著,其平均偏差bias和均方根误差rmse分别减少到0.14、0.18℃,基本可以忽略不计;进一步研究发现,改进算法SST反演精度与研究海域大气透过率分布均匀程度呈显著的正相关关系,R²[bias(SST)]=0.920 7,R²[rmse(SST)]=0.934 0。使用改进算法遥感监测电厂温排水：嵩屿电厂表层海水温升羽流不明显;而后石电厂表层温升现象最显著,温升幅度和扩散影响范围最大,在其排水口附近存在稳定的高温水体(温升＞3℃);晋江电厂表层温升羽流呈扇形分布,流轴短,主要集中在排水口附近。     

卫星热红外亮温异常与深水海域天然气水合物藏区分布——以墨西哥湾地区为例

以墨西哥湾西北部陆坡区为研究区,利用NOAA/AVHRR热红外影像,通过分析1999年Central Mexico 7.0级地震、1999年Oaxaco 7.5级地震和2003年Colima 7.6级地震3次地震期间与墨西哥湾西北部陆坡区海底天然气水合物藏区对应的海表面上方卫星热红外亮温异常的变化,研究了卫星热红外亮温异常与深水海域天然气水合物藏区分布的关系.研究发现,与墨西哥湾西北部陆坡区海底天然气水合物藏区对应的海表面上方,临震前频繁出现孤立的、带状的、强度较大的卫星热红外亮温异常,该研究结果表明,同次和多次地震临震前,该地区频繁出现孤立、带状、强度较大的卫星热红外亮温异常可能与海底蕴藏着天然气水合物藏有关.     

用HJ-1B IRS数据反演海表温度的2种辐射传输方程改进算法

针对使用NCEP再分析数据和辐射传输方程法反演SST出现偏差较大的问题,以HJ-1B SST反演为例,从修正大气透过率入手,提出中心点算法和均值点算法2种辐射传输方程改进算法。2种改进算法对大气透过率偏差和HJ SST反演偏差均有明显改善,反演的HJ SST与MODIS SST均呈现显著的一致性。MODIS SST验证表明2种改进算法的平均偏差和均方差在0.5 ℃左右;浮标SST验证表明均值点算法的反演精度较高,其平均偏差为0.55 ℃,而中心点算法的为0.81 ℃。