基于星载红外辐射计的北极海表温度数据对比分析     

张精英  孙伟富  张杰  孟俊敏  马毅 《海洋科学》2018,42(11):1-12

本文基于2016年MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)-Aqua、MODIS-Terra和VIIRS(Visible Infrared Imager Radiometer Suite)三种红外辐射计的海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)数据,统计了北极地区红外SST1月和7月的覆盖率及有效覆盖天数,并与Argo(Arrayfor Real-timeGeostrophicOceanography)浮标数据进行了匹配验证,直观获取北极SST误差分布情况并研究SST遥感观测能力,为更好地了解北极地区从而应对气候变化提供一定的资料基础。结果表明,北极地区红外辐射计SST数据7月的覆盖率和有效观测天数均高于1月,1月三种数据相差不大,7月VIIRS的覆盖率和有效观测天数均优于MODIS-Aqua和MODIS-Terra,联合三种红外辐射计的覆盖率和有效观测天数相较于单星有所增加, 1月覆盖率最高为8%, 7月最高接近70%,表明多星联合探测是提高北极地区SST数据覆盖率和观测天数的有效方法;北极地区SST数据的误差普遍高于全球总体水平, VIIRS白天、夜间的均方根误差(E_(rms))均低于MODIS-Aqua和MODIS-Terra, MODIS-Aqua白天SST的E_(rms)高于MODIS-Terra,夜间则低于MODIS-Terra。综合来看, VIIRS在北极的覆盖率、有效观测天数及与浮标的匹配结果在三种红外辐射计中为最优。  相似文献   

青藏高原东部春季感热通量与我国东部气温的年际关系     

任倩  周长艳  夏阳  岑思弦  龙园 《冰川冻土》2019,41(4):783-792

利用ERA-Interim提供的地表感热、环流场资料和1979-2013年753站中国春季气温观测资料探讨了青藏高原（以下简称高原）东部春季感热通量与我国东部气温的关系。春季高原东部感热与我国东部气温在年际变化上存在密切的相关关系。去除9年滑动平均以后的SVD第一模态结果表明，当高原东部感热出现南弱（强）北强（弱）时，对应我国东北和华南地区的气温异常偏低（高）。当春季高原感热呈现南负北正的分布时，高层200 hPa上，高纬东风异常减弱背景西风有利于冷空气的南下，加之副热带西风急流显著增强，有利于东北地区形成气旋性环流。中低层环流场上，我国北方地区上空为一深厚的东北冷涡所控制，从对流层低层到高层，均呈现较强的气旋式环流分布。一方面，它引导西伯利亚冷空气南下，造成我国东北地区气压异常减弱，气温异常偏低；另一方面，其西侧北风异常阻滞了华南地区上空的背景西南风，不利于暖气流的输送。进一步分析得出，与PC1相关的南北温度差值场上，东亚地区上空从低纬到高纬呈现“负-正-负”的分布形势，有利于副热带西风急流在我国上空的显著增强。气旋中心上暖下冷的结构，导致位涡显著发展并向低层伸展、侵入，增强了对流层中低层的气旋性环流。气旋中心整个对流层为深厚的异常干空气，湿度负值中心与冷中心相对应，表明干冷空气异常下传发展。干侵入使得冷涡加强发展，维持了异常气旋性环流，导致春季东北、华南地区的异常降温。虽然前冬Nino3.4区海温与春季感热相关较好，但其对我国东部春季气温影响并不显著。  相似文献   

基于回归模型的热带气旋条件下的海表降温参数化方案设计     

韦骏  刘欣  蒋国庆 《海洋学报(英文版)》2018,37(1):1-10

Combining a linear regression and a temperature budget formula, a multivariate regression model is proposed to parameterize and estimate sea surface temperature(SST) cooling induced by tropical cyclones(TCs). Three major dynamic and thermodynamic processes governing the TC-induced SST cooling(SSTC), vertical mixing, upwelling and heat flux, are parameterized empirically using a combination of multiple atmospheric and oceanic variables:sea surface height(SSH), wind speed, wind curl, TC translation speed and surface net heat flux. The regression model fits reasonably well with 10-year statistical observations/reanalysis data obtained from 100 selected TCs in the northwestern Pacific during 2001–2010, with an averaged fitting error of 0.07 and a mean absolute error of 0.72°C between diagnostic and observed SST cooling. The results reveal that the vertical mixing is overall the pre dominant process producing ocean SST cooling, accounting for 55% of the total cooling. The upwelling accounts for 18% of the total cooling and its maximum occurs near the TC center, associated with TC-induced Ekman pumping. The surface heat flux accounts for 26% of the total cooling, and its contribution increases towards the tropics and the continental shelf. The ocean thermal structures, represented by the SSH in the regression model,plays an important role in modulating the SST cooling pattern. The concept of the regression model can be applicable in TC weather prediction models to improve SST parameterization schemes.  相似文献   

大功率高频电波加热电离层的非线性物理过程          下载免费PDF全文

周晨  王翔  刘默然  倪彬彬  赵正予 《地球物理学报》2018,61(11):4323-4336

地基大功率电波加热电离层是通过地基大功率短波发射机向电离层发射无线电波，通过波-粒和波-波的相互作用将无线电波的能量注入电离层.通过这种有目的可操控的方式改变电离层电子密度和温度的分布，可以深入研究电离层中等离子体能量和物质的非线性演化过程，特别是电离层电子的非平衡态分布和加速问题.本文通过对电离层加热中几个比较重要物理过程的评述，对过去20年来我国研究学者在这一研究方向上取得的重要进展进行了介绍.  相似文献   

FY-3C/VIRR西北太平洋区域海表温度精度评估     

杨航  王素娟  刘铭坤  管磊 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(12)

  相似文献   

不同强度冷空气对太湖水热交换的定量影响     

刘强  王伟  肖薇  荆思佳  张弥  胡勇博  张圳  谢燕红 《湖泊科学》2019,31(4):1144-1156

作为冷季主要的天气事件，冷空气过境会改变湖泊上方的气团性质，对湖泊的水热通量产生影响，进而影响湖泊的生物物理和化学过程.以亚热带大型浅水湖泊——太湖为研究对象，基于2012-2017年5个冷季（11月-翌年3月）的太湖中尺度通量网观测数据，量化不同强度冷空气（寒潮、强冷空气和较强冷空气）对太湖水热通量的影响.结果表明：在5个冷季中，寒潮、强冷空气和较强冷空气发生的总次数分别为4、11和33次，累积持续天数分别为14、31和78天.冷空气过境显著增强太湖的水热通量，3种冷空气过境使太湖的感热通量分别增至无冷空气时的10.3、6.0和4.3倍，潜热通量分别增至无冷空气时的4.0、2.1和2.7倍.虽然冷空气影响天数仅占冷季天数的16.4%，但对整个冷季的潜热和感热通量贡献分别为34.9%和51.7%，以较强冷空气贡献最大.冷空气影响时，水-气界面的温度梯度是太湖感热通量的主控因子，而潜热通量的主控因子为风速.与深水湖泊相比，太湖等浅水湖泊对冷空气过境的响应更快，寒潮过境时尤为明显.  相似文献   

不同气候模态下西北太平洋秋刀鱼资源丰度预测模型建立   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘祝楠  陈新军 《海洋学报》2018,40(6):74-82

秋刀鱼（Cololabis saira）资源对海洋环境因素极为敏感，不同气候模态可能对秋刀鱼资源丰度产生不同的影响。根据1990-2014年西北太平洋日本的秋刀鱼渔业中单位捕捞努力量渔获量（CPUE，以此作为资源丰度），以及相应产卵场、索饵场的海表温（SST）遥感数据，探讨太平洋年际震荡（PDO）指数冷、暖年下，秋刀鱼资源丰度CPUE变化与产卵场、索饵场SST的关系，并分别建立资源丰度的预测模型。研究表明，PDO冷年索饵场4月SST与年CPUE显著相关（P<0.05），PDO暖年索饵场11月的SST与年标准化CPUE显著相关（P<0.05）。PDO冷、暖年的秋刀鱼资源丰度的预测模型中，CPUE均与索饵场11月的SST、索饵场4月SST呈现正相关的关系，统计学上为显著相关（P<0.05）。PDO冷年（2012年）和PDO暖年（2014年）的CPUE预测值与实际值相对误差分别为14.03%、-16.26%，具有较好的拟合效果。研究认为，不同气候模态下，可用于秋刀鱼资源丰度预测的环境因子不同，上述建立资源丰度模型可用于业务化运行。  相似文献   

基于MODIS的长江口表层水体盐度时空分异     

牛莹  赵欣怡  周云轩  田波  王利花 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(5):1486-1495

长江河口地处海陆交汇地区，其海表盐度受到长江流域、东海和三角洲社会经济活动的复合影响。水体盐度直观反映了河口区域冲淡水分布，对于研究淡水羽状锋、长江物质输送与河口环境变化等具有重要意义。本文分别对枯季和洪季的长江口盐度实测数据，以及中分辨率成像光谱仪（moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS）遥感反射率与反射率的比值进行拟合回归分析，建立长江口表层盐度反演经验模型，得到枯季的相关系数和均方根误差（root-mean-square error，RMSE）分别为-0.930 3、0.45‰，洪季的相关系数和RMSE分别为-0.818 5、0.88‰；并分析模型在时间尺度上的适用性。利用该盐度反演模型对长江口2007-2016年的表层盐度进行反演，结合大通站记录的长江径流量观测资料，分析长江口表层水体盐度的时空变化规律。结果表明：长江口表层盐度受径流量影响较大，空间上呈自西向东递增趋势，具有季节性分异；枯季近岸盐度较高，高盐度海水可以到达长江口南北支分叉122.5°E附近；洪季冲淡水影响范围广，高盐度海水聚集在123°E以东、31°N以南，长江口北部出现低盐区域；2007-2016年间枯季大通站流量呈上升趋势，平均盐度为29.27‰，总体呈降低趋势，洪季大通站流量呈降低趋势，平均盐度为27.10‰，呈上升趋势，盐度和径流量在年际变化中存在良好的负相关关系。  相似文献   

水合物开采过程中影响套管式加热器对井周地层加热效果的数值模拟          下载免费PDF全文

康家浩  郭威  陆程  李冰  贾瑞  陆红锋  张鹏宇  杨翔 《探矿工程》2019,46(6):1-7

套管式加热器在维持孔壁稳定的同时还可实现对井周地层加热，以防止水合物开采过程中井周形成二次水合物。为分析水合物开采过程中日产水量、气水比和加热功率对井周地层温度分布的影响，采用COMSOL Multiphysics对加热过程进行模拟。模拟结果表明，日产水量对加热效果的影响明显大于加热功率，加热功率主要影响近井段的地层温度，气水比主要影响加热半径。通过数值模拟对套管加热器的加热效果进行了分析和评价，对天然气水合物的经济高效开采具有指导意义。  相似文献   

FIO-ESM气候模式北太平洋海表温度和降水的季节性预报技巧评估     

赵一丁  尹训强  宋亚娟  乔方利 《海洋学报(英文版)》2019,38(1):5-12

The seasonal prediction of sea surface temperature(SST) and precipitation in the North Pacific based on the hindcast results of The First Institute of Oceanography Earth System Model(FIO-ESM) is assessed in this study.The Ensemble Adjusted Kalman Filter assimilation scheme is used to generate initial conditions, which are shown to be reliable by comparison with the observations. Based on this comparison, we analyze the FIO-ESM 6-month hindcast results starting from each month of 1993–2013. The model exhibits high SST prediction skills over most of the North Pacific for two seasons in advance. Furthermore, it remains skillful at long lead times for midlatitudes. The reliable prediction of SST can transfer fairly well to precipitation prediction via air-sea interactions.The average skill of the North Pacific variability(NPV) index from 1 to 6 months lead is as high as 0.72(0.55) when El Ni?o-Southern Oscillation and NPV are in phase(out of phase) at initial conditions. The prediction skill of the NPV index of FIO-ESM is improved by 11.6%(23.6%) over the Climate Forecast System, Version 2. For seasonal dependence, the skill of FIO-ESM is higher than the skill of persistence prediction in the later period of prediction.  相似文献