联合多种卫星测高数据分析全球和中国海海平面变化

利用了 7年的T/P数据 (第 9周期至第 2 49周期 )、4年的ERS2数据 (第 0周期至第 44周期 )和Geosat精密重复任务 (ERM)数据 ,由共线法研究了全球海平面变化和中国海域海平面变化。测高数据的逆气压改正采用了每个周期的平均大气压重新计算 ,对T/P和ERS2两种数据源计算的 1995～ 1999年海平面变化作了相应的比较     

联合多种卫星测高数据分析全球和中国海海平面变化

利用了７年的Ｔ／Ｐ数据（第９周期至第２４９周期）、４年的ＥＲＳ２数据（第０周期至第４４周期）和Ｇｅｏｓａｔ精刻度重复任务（ＥＲＭ）数据,由共线法研究了全球海平面变化和中国海域海平面变化。测高数据的逆气压改正采用了每个周期的平均大气压重新计算,对Ｔ／Ｐ和ＥＲＳ２两种数据源计算的１９９５～１９９９年海平面变化作了相应的比较。     

利用卫星测高技术监测海平面变化

利用 1 993～ 1 999年期间的 T/ P测高数据计算了东中国海 1 1个潮汐调和常数值 ,其振幅精度优于± 4cm;利用 Topex卫星测高数据 ,以优于± 7cm的精度监测了 1 997年太平洋的厄尔尼诺过程 ;利用 T/ P数据分析了全球和中国海海平面季节性变化 ,全球海平面季节变化趋势是第一、四季度上升 ,第二、三季度下降 ;而中国海则相反 ,第一、四季度下降 ,第二、三季度上升     

卫星测高推求的中国近海与全球海平面变化的趋势及小波相关分析

基于多种卫星测高资料融合海面高数据对黄海、东海、南海和全球海平面异常在1993年至2005年期间的变化趋势进行分析,结果表明:黄海、东海、南海线性趋势分别为5.05mm/a,4.8mm/a,4.27mm/a,均大于全球平均趋势项2.66mm/a,各海域的周期振幅和相位变化也存在较大差异。近海各海域与全球的海平面异常的小波交叉谱和相关谱分析表明,近海各海域与全球海平面异常变化在年际周期上具有较高的谱能,但相位差异较大,短周期相关性不明显。     

抗差最小二乘法在卫星测高数据处理中的应用

在采用1992年10月至1998年10月的Topex/Poseidon卫星测高资料进行海平面变化研究时,将抗差最小二乘法引入到数据处理中,计算了平均海面高、海平面变化量和海平面的升降速率及其主要周期项的振幅和相位.同时给出采用经典最小二乘法计算的结果,并将两种结果进行了比较.最后通过对计算结果的分析,揭示了海平面变化的一些规律,证实了海平面变化与厄尔尼诺现象之间的联系.     

抗差最小二乘法在卫星测高数据处理中的应用

在采用1992年10月至1998年10月的Topex/Poseidon卫星测高资料进行海平面变化研究，将抗差最小二乘法引入到数据处理时，计算了平均海面高，海平面变化量和海平面的升降速率及其主要周期项的振幅和相位，同时给出采用经黄最小二乘法计算的结果，将将两种结果进行了比较，最后通过对计算结果的分析，揭示了海平面变化的一些规律，实证了海平面变化与厄尔尼诺现象之间的联系。     

中国近海1992～1998海平面变化监测与分析

利用Topex/Poseidon和ERS-1卫星测高资料采用“共线”法计算出1992-10～1998-06中国近海海域海平面及其变化。在扣除T/P卫星测高仪的零点漂移影响后,发现与全球海平面上升率(+2.1±1.3)mm/a相比,不同海域的海平面变化趋势大不相同,黄、东、南海的海平面年变化率分别为：(+3.44±0.61)mm/a,(+3.12±0.47)mm/a,(-1.41±0.48)mm/a。从海平面变化异常中可以看出1993,1994,1997～1998年3次El Nino异常对中国近海海域海平面的影响是南海海域最大,东海次之,黄海最小。除了对海平面进行传统的频谱分析外,还进行了多分辨率的小波分析,还发现在上述3个海域中除了年周期变化较为稳定外,半年及季节(100 d)周期项存在着时间漂移。此外,在上述3个海域还存在着明显的两个月(62 d)周期的变化,其激发原因在此做了初步探讨。     

利用TOPEX/Poseidon卫星测高资料监测全球海平面变化

本文利用１９９３年１月至１９９９年５月的ＴＯＰＥＸ／Ｐｏｓｅｉｄｏｎ卫星测高数据计算了全球海平变化。海平面模型误差和不恰当的加权方法都会影响全球海平面序列的周年变化,潮汐模型误差对于季节性变化有明显的影响。利用两个高度计算的海平面变化存在周年变化存在明显的差异,利用ＴＯＰＥＸ高度计和Ｐｏｓｅｉｄｏｎ高度计得到的该时段全球平均海平面的变化率分别为２．０ｍｍ／ａ和－０．５ｍｍ／ａ。与南方涛动指数的比较     

四、海洋测量学

CH20002412 中国近海1992～1998海平面变化检测与分析/王海瑛(中国科学院测量与地球物理研究所)…∥测绘学报.—2000,29(增刊).—32～37利用 Topex/Poseidon 和 ERS-1卫星测高资料采用“共线”法计算出1992.10～1998.06中国近海海域海平面及其变化。在扣除 T/P 卫星测高仪的零点漂移影响后,发现与全球海平面上升率(+2.1±1.3)mm/a 相比,不同海域的海平面变化趋势大不相同,黄、东、南海的海平面年变化率分别为(+3.44±0.61)mm/a.(+3.12±0.47)mm/a,(-1.41±0.48)mm/a。从海平面变化异常中可以看出1993.1994,1997～1998年3次 EINino 异常对中国近海海域海平面的影响是南海海域最大,东海次之,黄海最小。除了对海平面进行传统的频谱分析外,还进行了多分辨率的小波分析,还发现在上述3个海域中除了年周期变化较为稳定外,半年及季节(100d)周期项存在着时间漂移。此外,在上述3个海域还存在着明显的两个月(62d)周期的变化,其激发原因在此做了初步探讨。图3表2参7     

1993～2015年中国南海海平面变化的初步研究

利用多代卫星测高资料,采用线性回归、傅里叶变换、经验模态分解(EMD)算法等,对1993~2015年中国南海海平面变化的规律进行分析。结果表明,近23 a来,中国南海海平面总体呈现明显上升趋势,平均上升速率为2.4 mm/a,具体上升速率呈现先上升后下降趋势。中国南海海平面存在显著的年际和年代际变化,其主要变化周期有1 a,0.5 a,1.5 a,2~3 a,4~7 a,其中最显著的为1 a周期信号,夏秋季节海平面高度较高,春冬季节较低。     

联合卫星重力、卫星测高和海洋资料研究全球海平面变化

利用GRACE、卫星测高和海洋实测温盐数据,探讨了2003~2012年间全球海平面、比容海平面和海水质量等的变化特征,并讨论了南极冰盖和格陵兰冰盖消融对全球海平面变化的影响。全球海平面整体呈上升趋势,上升速度为2.72±0.07 mm/a,且存在显著的空间分布特征。全球海平面、比容海平面和海水质量等的变化还具有显著的季节性特征,其中全球海平面变化的年周期振幅为4.6±0.3 mm。使用经验正交函数分析(EOF)得到全球海平面和比容海平面的季节性变化在南北半球存在显著的差异,但海水质量季节性变化不存在这种差异。南极冰盖和格陵兰冰盖的消融速率分别为-75.7±12.3 Gt/a和-124.1±2.9 Gt/a,对海平面的长期趋势项贡献分别为0.21±0.03 mm/a和0.34±0.01 mm/a,仅占全球海水质量增加速度1.80±0.10 mm/a的12%和19%,总计占31%,因此,两极冰盖质量消融并不是2003-2012年间海水质量增加的最主要因素。     

Multiple forecasts of kharif rice in orissa state-four year experience of fasal pilot study

Considering the requirement of multiple pre-harvest crop forecasts, the concept of Forecasting Agricultural output using Space, Agrometeorology and Land based observations (FASAL) has been formulated. Development of procedure and demonstration of this technique for four in-season forecasts for kharif rice has been carried out as a pilot study in Orissa State since 1998. As the availability of cloud-free optical remote sensing data during kharif season is very poor for Orissa state, multi-date RADARSAT SCANSAR data were used for acreage estimation of kharif rice. Meteorological models have been developed for early assessment of acreage and prediction of yield at mid and late crop growth season. Four in-season forecasts were made during four kharif seasons (1998-2001); the first forecast of zone level rice acreage at the beginning of kharif crop season using meteorological models, second forecast of district level acreage at mid growth season using two-date RADARSAT SCANSAR data and yield using meteorological models, third forecast at late growth season of district level acreage using three-date RADARSAT SCANSAR data and yield using meteorological models and revised forecast incorporating field observations at maturity. The results of multiple forecasts have shown rice acreage estimation and yield prediction with deviation up to 14 and 11 per cent respectively. This study has demonstrated the potential of FASAL concept to provide inseason multiple forecasts using data of remote sensing, meteorology and land based observations.     

基于卫星测高资料研究全球海平面变化趋势

利用全球平均海平面的高程数据,研究基于反距离权重内插方法来处理Jason测高数据资料得出全球平均海面的数学模型,并将所得结果与利用WHU2013 MSS模型得出的结果进行了对比。此外,还通过计算全球海平面的变化值,分析了全球海平面变化的季节性特征、长期性趋势以及年际变化与厄尔尼诺事件的相关性。     

联合卫星测高、GRACE、海洋和气象资料研究南海海水质量变化

首先利用重力恢复与气候实验（gravity recovery and climate experiment,GRACE）卫星重力、卫星测高和海洋温盐数据分析了2003-2012年间南海海水质量的变化特征,进而结合海洋和气象资料探讨了厄尔尼诺和南方涛动（El Ni?o-Southern Oscillation,ENSO）、净淡水通量、海水体积输送和陆地径流在此期间对南中国海海水质量变化的影响。研究结果表明,南海海水质量变化主要受海面净淡水通量和海水体积输送的联合调制影响,周边陆地径流对其影响有限。南海海水质量季节性变化显著,且具有明显的长期增加趋势;ENSO通过改变降水和黑潮自吕宋海峡流入南海的水量影响南海海水质量,使得南海海水质量存在着显著的具有ENSO特征的年际变化。     

全极化微波辐射计对环境参数敏感性分析

为衡量全极化微波辐射计各通道对不同环境参数的探测能力,在构建全极化微波辐射传输正演模型的基础上,采用敏感性分析的方法,在固定背景场条件下,对全极化微波辐射计不同频率、各极化通道亮温对海面风速、海面风向、海面温度、大气水汽含量和云中液态水含量等重要环境参数的敏感度进行了分析和量化计算,对正演模型仿真亮温、星载全极化微波辐射计Wind Sat实测亮温相对于真实背景场参数、NCEP分析场资料和TAO/TRITON浮标实测海面风场数据的敏感性进行了分析。分析结果验证了全极化微波辐射计对海面风场的观测能力,衡量了上述重要环境参数对星载全极化微波辐射计各通道的单独影响程度,为中国自主研制全极化微波辐射计时通道指标设计、环境参数反演通道选取及算法提供支持。     

Role of ocean variability and dynamic ocean topography in the recovery of the mean sea surface and gravity anomalies from satellite altimeter data

Procedures to calculate mean sea surface heights and gravity anomalies from altimeter-derived sea surface heights and along-track sea surface slopes using the least-squares collocation procedure are derived. The slope data is used when repeat track averaging is not possible to reduce ocean variability effects. Tests were carried out using Topex, Geosat, ERS-1 [35-day and 168-day (2 cycle)] data. Calculations of gravity anomalies in the Gulf Stream region were made using the sea surface height and slope data. Tests were also made correcting the sea surface heights for dynamic ocean topography calculated from a degree 360 expansion of data from the POCM-4B global ocean circulation model. Comparisons of the anomaly predictions were carried out with ship data using anomalies calculated for this paper as well as others. Received: 19 August 1996 / Accepted: 14 April 1997     

Sea Surface Height Variability in the Tropical Indian Ocean: Steric Contribution

Variability of Sea level and its steric contribution in the Tropical Indian Ocean (TIO) was studied based on 15?years (1993?C2007) satellite altimeter observations of sea surface height (SSH) anomaly and steric height (STH) anomaly computed using temperature and salinity fields obtained from Simple Ocean Data Assimilation (SODA) product. Complex Empirical Orthogonal Function (CEOF) analysis was carried out to decompose variability of SSH and STH into various modes to examine the coherency between them. It is revealed that both the parameters exhibit variability in all the time scales. First three major modes of CEOF corresponds to 90% and 84% of the total variability of SSH and STH respectively. There exists strong coherence between the respective CEOF modes of SSH and STH. The first mode of CEOF contributes around ~50% of the total signal corresponds to the annual cycle exhibit large variability in the western Arabian Sea along the Somali and Arabia Coast, latitudinal strip between 2 and 10°N extending from Somali-coast to the west coast of India, coastal oceans around India, and the south eastern TIO. The second CEOF with 25% of total signal contains mixed signature of intra-seasonal and inter-annual periodicities. This exhibit large amplitude in the central south TIO, western and eastern parts of Equatorial Indian Ocean (EIO). Computed long term linear growth rate of sea level anomaly suggests that increase of sea level varies from small (1?C3?mm?yr^?1) in the north TIO to large (8?mm?yr^?1) in the south TIO. Further analysis suggests that SSH trend in the south TIO was mostly governed by steric contribution while the variability of SSH trend in the north TIO could be explained partially by the variability in STH.     

近海海平面变化成因分析

近海海平面上升直接威胁人类生存,分析其成因不仅具有重要科学意义,而且能够为应对海平面上升提供相应策略。使用卫星测高、时变重力以及浮标观测研究2002—2020年近海300 km内海平面变化成因。由于时变重力在近海受到较为严重的泄漏误差影响,使用时变重力约束解模拟陆地质量变化对海洋质量的泄漏,其线性趋势约为0.68 mm/a。在季节和非季节尺度上,时变重力和浮标观测解释了卫星测高的结果,证明近海海平面平衡方程在季节和非季节时间尺度上能够被闭合。在长期变化趋势方面,卫星测高显示近海海平面上升速率为3.32±0.45 mm/a,而时变重力与浮标观测之和的速率为2.25±0.51 mm/a,两者之间存在约1 mm/a的速率差。鉴于该速率差高于估计的不确定度,认为当前在闭合近海海平面平衡方程长期趋势方面仍存在不小挑战,一方面近海比容实测数据较为稀少,很可能低估了长期趋势变化;另一方面,不完善的泄漏误差改正和陆地垂直运动改正也会影响近海海平面长期趋势变化。     

View on Bay of Bengal upwelling area on the basis of 19-years of satellite sea surface temperature

Abstract

The seasonal and interannual variation of upwelling along the east coast of India between 6°N and 22°N was studied for the period 1985–2003 using NOAA–AVHRR sea surface temperature data. The seasonal migration of pronounced upwelling, which follows the seasonal shift of the winds in transition period and northeast monsoon, was confined. The temporal mean sea surface temperature images clearly show the upwelling season, as does the seasonal sea surface temperature anomaly. These dominant features of the upwelling system are also the most variable, with most of the variance being explained by the seasonal cycle. Quasi-cyclic behaviour of sea surface temperature on interannual scales has also been observed.