Argo数据的网络可视化集成平台开发及其应用

为了方便广大用户实时获取和使用A rgo资料,研制开发了“A rgo网络数据库可视化平台”。该平台以数据库管理的形式,使用W eb-G IS技术,并采取可视化方式向用户提供查询和获取全球海洋中的A rgo资料。文中就该平台的设计、组成与功能和应用等作一系统介绍,以帮助广大A rgo资料用户熟悉和了解该平台,推动A rgo资料的应用研究进程。     

全球海洋中Argo剖面浮标运行状况分析

A rgo剖面浮标是A rgo全球海洋实时观测网建设中的主要观测设备。自2001年国际A rgo计划组织实施以来,世界上已经有22个国家和团体在全球海洋中陆续布放了3 000多个A rgo剖面浮标,它们的寿命和运行状况一直是人们重视和关心的问题,因为这关系到何时能够实现国际A rgo计划的最终目标,更重要的是,涉及到浮标的性能、资料的可靠性。文中就这些问题进行了探讨,希望能有助于关注者对A rgo全球海洋实时观测网的建设及运行情况有一比较全面的了解。     

棉兰老岛以东反气旋涡的Argo观测研究

报道了2003年1月至10月期间,由布放于西北太平洋中的Argo剖面浮标捕获的位于棉兰老岛以东海域的反气旋涡。该涡中心位于8.7°N、127.6°E附近,距大陆坡不远,沿等深线走向呈椭圆形分布。其长轴(NW-SE)约200km,短轴(NE-SW)长约120km。Argo浮标的漂移轨迹及其在表层及1 500db层的漂移速度场表明,该反气旋涡位于温跃层以下,中层海洋特征。在1 500db层上,涡的外围平均切向速度为11.9—14.0cm.s-1,旋转周期约为40d。温、盐度断面分布表明,该反气旋涡内的温盐结构非常复杂,可能与源自南、北半球的中层水团在涡旋内交汇并发生变性有关。     

PROVOR型剖面浮标检测及布放

介绍了ARGO全球海洋观测网建设中常用的一种剖面浮标，即PROVOR型浮标，在布放前的检测过程，以及海上布放的步骤和注意事项等，以便为今后大规模布放ARGO剖面浮标提供借鉴。     

Argo剖面浮标的检测及其施放探讨

Argo剖面浮标是一种新颖的海洋观测设备 ,它的抛弃式测量特性决定了对其检测和正确施放的重要性。为了确保 Argo剖面浮标在海上长期 (4～ 5 a)工作 ,并能获得可靠的观测资料 ,本文对 Argo浮标的检测和海上(调查船 )施放步骤作了详尽介绍 ,以供借鉴。     

基于混合层模型反推Argo表层温度和盐度

提出了海表温度(SST)和海表盐度(SSS)可统一由混合层深度内对应的平均温、盐度作零阶近似的理论假设,据此利用Chu等提出的最大角度法构建混合层模型,并考虑障碍层和补偿层的影响,得到合成的混合层深度,从而实现了基于混合层模型反推SST和SSS。以太平洋海域为例,分别利用WOA13气候态(1-12月)资料、TAO逐年逐月资料以及历史船载CTD资料检验了这一假设。不同资料检验结果均表明,反推得到的SST、SSS与实测值相关性较高,两者之间残差也较小。将此方法应用于Argo剖面,反推出对应的SST和SSS,并利用逐步订正法对散点资料进行客观分析,生成2004年1月-2014年12月逐年逐月的1°×1°的网格化SST和SSS。对网格资料进行检验,结果发现由Argo反推的SST和SSS气候态分布特征与WOA13资料非常相似,差异不大;与TAO实测资料相关性较好,甚至略高于同类型网格资料与TAO资料的相关系数;EOF分析表明,无论是空间还是时间的主要变化模态,与同类型的网格资料符合性较好。综合来看,构建的混合层模型可以用于Argo表层温、盐度的反推,获得较高质量的SST和SSS,能较好弥补Argo缺乏表层资料的不足。     

基于海温参数模型推算Argo表层温度

Argo浮标观测已成为全球海洋观测系统的重要支柱,但因缺乏表层观测,使得Argo观测资料在海洋和大气研究中的应用仍有一定的局限性。基于一个简化的海洋温度参数模型,由Argo剖面观测及气候态数据所确定的垂向海洋温度参数,得到表层与次表层温度的函数关系,进而利用太平洋海域的Argo次表层温度数据来推算表层温度场。其中,海温参数模型的相关参数采用最大角度法求得,利用此方法得到的混合层深度,温跃层梯度,温跃层下边界等参数较以往的迭代法更精确。与传统采用外插方式得到的表层温度场及卫星反演的SST相比,推算的Argo表层温度与GTSPP、Argo NST等实测资料的标准差有了显著地降低;与Argo NST现场观测数据的相关性分析也表明,推算的表层温度与实测资料有着更好地一致性;通过相关分析检验,在理论上验证了在太平洋海域利用海温参数模型推算海表温度的可行性。本研究为弥补当前Argo资料缺乏表层观测的缺陷,构建完备的Argo网格化温度数据集提供了新途径,具有重要的科学意义和应用价值。     

基于Argo资料的西太平洋暖池体积季节和年际变化及暖水来源

基于2004年1月至2010年12月期间的网格化Argo剖面资料,分析了西太平洋暖池的三维结构以及暖池体积的变化特征,并探讨了进出暖池的经、纬向流量变化及暖池暖水可能的维持机制．结果表明,西太平洋暖池最深可达120m,且由表层向下,面积逐渐缩小并向南倾斜（到100m,主体几乎全部位于赤道以南）．依水团结构计算,暖池体积约为1．86×10^15m^3．暖池体积的年变化呈明显的双峰结构,最大值分别出现在6月和10月;暖池体积的年际变化与ENSO事件相联系,其在ENSO年具有非常明显的体积变异．从多年平均的角度分析,纬向上进入暖池的暖水流量约52Sv,主要集中在暖池上层,且以东边界流入为主,而流出暖水约49Sv,主要集中在暖池中下层,且以西边界损耗为主．经向上流进暖池的暖水约28Sv,主要以南、北边界的上层为主,而从南、北边界流出暖池的暖水（总量约23Sv）在数值和各层次上不相上下．暖水进出暖池的季节和年际变化特征显示,暖池在纬向上以暖水损耗为主,而经向上则以获取暖水为主．暖池体积与进出暖池的暖水净流量在季节时间尺度上存在较强的相关性,不过二者在年际尺度上相关系数较低．然而,在年际时间尺度上,暖池在经向上的暖平流受到ENSO事件的影响要强于纬向,在2007年和2010年两次强LaNina事件中,经向各边界进出暖池的暖水净流量异于正常年份,从而影响暖池暖水的供应,使得暖池体积在ENSO事件中发生变异．虽然绝对地转流在赤道上是不成立的,而暖池的上层又是跨赤道的,但我们的分析结果仍然可以帮助人们对于西太平洋暖池暖水的流入和流出情况获得一定的认知．     

中国Argo计划:Argo观测和资料应用进展

文章回顾了中国Argo计划已经取得的成果,主要包括中国Argo观测网的建设、浮标技术、数据质量控制及共享等。同时,讨论了Argo数据产品的开发以及数据在海洋、气象和大气研究中的应用,特别是在热带气旋（台风）、海洋环流、中尺度涡、湍流、海水热盐储量与输送、大洋水团,以及海洋、天气/气候业务化预测预报中的应用。最后,文章阐述了中国Argo海洋观测网长期维护和持续发展所面临的挑战和机遇,我们应在印度洋增加浮标数量,同时建立南海Argo区域海洋观测网,促进Argo资料在东南亚和印度洋沿岸国家的应用。     

Argos表面漂流浮标在黑潮区的若干观测结果

利用近几年国家海洋局第二海洋研究所及国家海洋技术中心在南海和西北太平洋海域布放的部分卫星跟踪表面漂流浮标所取得的观测资料,分析了浮标流经海域的表层海流特征及浮标漂移路径上水温的变化。结果表明:2003年1月,黑潮表层水有入侵南海的趋势,夏季南海表层水经吕宋海峡流出,汇入黑潮主干;夏末冬初,黑潮主干经过东海时明显呈弯曲流动;2003年春季,日本以南海域黑潮弯曲不明显;台湾东北部海域存在一个强反气旋涡;表层海水的温度日变化和季节变化明显,在浮标漂移路径呈反气旋或气旋式转动的区域,对应出现了表层水温的高、低温区。