应用TM数据估算沿岸海水表层时绿素浓度模型研究

本研究以大亚湾为实验区，以陆地卫星ＴＭ数据为信息源，结合表层海水叶绿素浓度实测资料建立模型。在对叶绿素光谱特征及遥感估算叶绿素浓度机理研究基础上，选取了ＴＭＩ—ＴＭ４波段的７５种波段组合为子因素，以叶绿素浓度为母因素，利用灰色系统理论，分析各波段组合与叶绿素浓度之间的关联度。将关联度最大的５种波段组合分别建模，得到５个估算表层海水叶绿素浓度的反演模型。误差分析表明，各模型的最大相对误差在１９％以下，平均绝对相对误差在１１．２％以下，相对标准误差在６．７％以下，模型精度较高。研究表明：（ＴＭ３×ＴＭ４）是估算沿岸海水表层叶绿素浓度的最佳波段组合，采用（ＴＭ３×ＴＭ４）与ＴＭ１、ＴＭ２或ｌｎ（ＴＭ十ＴＭ２）、Ｉｎ（ＴＭ１×ＴＭ２）之比值并不能改善估算精度。     

南海岛礁周边海域表面叶绿素浓度的时空特征

南海海域内岛礁众多, 渔业资源丰富, 而目前针对岛礁周边海区生态要素开展的研究仍较少。本文利用近20年多卫星融合水色遥感数据, 分析了南海38个主要岛礁周边区域海面叶绿素浓度的空间分布、季节变化和年际变化特征。结果表明, 岛礁周边普遍存在叶绿素浓度高值区, 其浓度约在离岛礁5个等效半径外降至海区背景水平。岛礁周边海域的叶绿素(相对于背景值的)浓度异常受海区背景值影响, 两者在南海的空间分布格局与背景值基本一致: 在平均温度较低、季风强度较大的东沙、西沙海区, 叶绿素浓度异常高于温度较高、季风强度相对较弱的中沙、南沙海区。叶绿素浓度呈现出明显的季节变化和年际变化特征, 一般在冬季风期间升高, 而在夏季风爆发前降至最低; 在El Ni?o次年随海温升高和季风减弱而下降, 在La Ni?a次年则相反。岛礁周边的叶绿素浓度异常受到温度变化的影响, 随着近年来海温变化幅度加大, 其年均水平呈显著下降趋势(P=5.05×10 ^-5)。这些结果可为我国岛礁区域渔业资源的开发和管理提供信息支持。     

一种实用的二类水体Sea WiFS资料大气校正方法

SeaWiFS是美国NASA于1997年8月发射的“海视宽视野传感器”(sea-viewing wide-field-of-viewsensor,简称SeaWiFS[1]),专门用于海洋水色遥感,代表了当今水色遥感的最高水平.SeaWiFS提供了8个波段的辐射值(412,443,490,510,555,670,765,865nm),1～6波段波带宽度为20nm,7和8波段波带宽度为40nm.     

1982—1999年珠江流域归一化植被指数与降水年际变化分析

利用1982—1999年月平均归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和降水资料,采用经验正交函数(EOF)方法分别研究了珠江流域的NDVI和降水在年和年际尺度上的异常关系,并分析了NDVI与降水及其他一些气象因子的相关关系。研究发现流域NDVI和降水在年内异常上具有较好的空间一致性,在时间上具有1—2个月的滞后;年际尺度上两者异常空间差异明显,流域东部(下游)异常为负相关,西部(上游)异常为正相关。NDVI和各气候因子的相关关系存在明显的空间和季节差异:流域东部NDVI和降水负相关明显,和温度及太阳短波辐射正相关明显;流域西部NDVI和降水滞后正相关明显,和温度相关不明显;NDVI在夏季和降水呈显著负相关,在春、秋季节滞后于降水,呈明显正相关,且滞后3个月正相关最为明显。     

A dipole wind curl pattern induced by Taiwan Island and its effect on upper stratification in the northeastern South China Sea

Using hydrographic data sampled during four successive late summer-early autumn cruises in 2004-2007, vertical stratification along transects in the lee of Taiwan Island was analyzed to investigate upper ocean responses to orographically induced dipole wind stress curl (WSC). Results indicate that mixed-layer depth (MLD) and its relationship with thermocline depth varied under different local wind forcings. Average MLD along the transects from the 2004 to 2007 cruises were 18.5,30.7,39.2 and 24.5m, respectively. The MLD along the transects deepened remarkably and resulted in thermocline ventilation in 2005 and 2006, whereas ventilation did not occur in 2004 and 2007. Estimates indicate that frictional wind speed was the major factor in MLD variations. To a large degree, the combined effects of frictional wind speed and Ekman pumping are responsible for the spatial pattern of MLD during the cruises.     

Mesoscale structure of the central South China Sea detected by SCSMEX Buoy and Argo float

We addressed the mesoscale structure variation of the central South China Sea (SCS) with the measurements by a long-lived Argo float and a high-resolution ATLAS buoy during 1998–2002. T-S diagram indicates cooling and freshening events in 2000 and 2001 with lower salinity (0.5–0.8) and lower temperature (1–1.7°C). Significant decrease in the net heat flux and increase in the precipitation suggest that the cooling and freshening is due to extra forcing by the atmosphere. Additional to large year-to-year changes, intraseasonal variability is moderate in the research area. The axis of the maximum intraseasonal temperature and salinity signals are mainly located on the thermocline. Typically, amplitude and period of intraseasonal temperature is about 2°C and 40–60 days, and that of salinity is 0.3–0.5 and 35–60 days. Rapidly-changing winds, heat flux, and precipitation are critical in controlling the intraseasonal fluctuations of the mixed layer of the area. Studies on heat and freshwater balance in the mixed-layer further suggest that horizontal advection plays an important role in intraseasonal fluctuation in the upper ocean. In addition, the energetic mesoscale propagation radiated from the east boundary is linked to the intraseasonal variability in winter.     

南海海面风、浪场的EOF分析

在气候分析中常常借助自然正交展开方法分析气象要素的时空分布特征,而对于海洋研究,由于过去观测手段的限制,很难获得较长时间序列和较大空间系列的观测资料,因此像气候分析中常用的经验正交函数(EOF)方法在海洋要素的分析中较少使用.卫星遥感技术的发展为海洋学研究提供了丰富的空间分布均一、时间序列较长的观测资料.本文根据TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计获得的海面风、浪信息,利用气候分析中常用的EOF分析方法,分析了南海海面风、浪场的时空模态特征.这一分析结果可以很好地反映南海海面风、浪场间的关系,从而为海浪场的经验预报和分析提供参考.     

南海深水区工程水文气象参数研究取得新进展

近10年来,全球海洋石油勘探领域已从水深300 m的浅海区扩展到3 000 m的深海区;但是,由于海况条件及技术方法的限制和投资的风险,目前世界上只有少数发达国家的石油公司能够开采这些深水区的油气资源。随着我国对能源需求量的不断飙升,加快我国南海深水区油气资源的勘探和开发成     

珠江口沉积物中重金属及其相态分布特征

分析了在珠江口采集的21个表层柱状沉积物样品重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg)的分布特征，并采用连续提取法，首次较系统地对该区沉积物中重金属元素的相态进行了研究。结果表明，珠江口表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Cd等重金属含量呈现由西北逐渐向东南递减的变化特点，而Pb、As、Hg等重金属元素的含量分布无明显规律。重金属的相态分布表现为，Cu、Cd以吸附相为主，Cr、Hg以铁锰氧化物和有机结合相为主，Pb、Zn和As则表现为相对较为均匀地分布在3个或4个相态中，其中Pb以有机相稍占优势，Zn以铁锰氧化物相稍占优势，As则以水相稍占优势。重金属含量及相态分布的影响因素主要为污染源的排放(人为因素)和珠江口的水动力条件(自然因素)，如强径流和弱潮所引起的沉积物粒度组成、海水、底质的盐度以及pH、Eh等。