南海北部夏季海表二氧化碳分压及其海气通量的遥感算法初探

基于2004年夏季南海北部现场调查数据初步建立单一温度参数与温度和叶绿素a双参数估计海表二氧化碳分压（PCO2）的遥感经验算法．采用一组独立数据（2000年夏季）检验的结果,单一参数和双参数算法反演值与实测值之间的均方根误差（RMs）分别为22．1μatm（1atm=101325Pa）和6．3μatm,说明南海北部夏季叶绿素a对Pco2瓯的时空变动仍然有不可忽略的影响,因此,采用双参数算法是必要的．进一步结合卫星风场数据计算夏季南海北部海气CO2通量,2000年夏季CO2通量为7．65mmol·m-2·d-1,与基于实测数据估算的通量基本相符．多年平均的遥感海气CO2通量的空间差异显著,表明基于现场数据的简单外推可能导致较大的不确定性,现场与遥感手段的结合是提高大尺度碳通量观测可靠性的理想手段．     

海洋内波的红外成像探测研究进展

海洋内波对海表温度的调制机理研究最早始于20世纪60年代,之后随着遥感技术的进步和红外传感器精度的提高,海洋内波的红外遥感实验也大大增多。本文主要从理论研究和实验观测两方面介绍了国内外学者关于海洋内波的红外遥感探测机理研究的主要工作。     

基于遥感资料的夏季广东沿岸上升流分布特征

【目的】研究广东沿岸夏季上升流的时空变化规律及其对沿岸区域气候的影响。【方法】采用Sobel梯度算法,综合MODIS海表温度和QuikSCAT海面风场资料对2003年夏季广东沿海上升流的范围、强度、持续时间等时空分布特征进行综合分析。【结果】广东沿岸海域存在明显的上升流现象,整体呈现强弱强的特征,在7月初出现具有明显上升流特征的低温表层水,至7月底低温水活动减弱至最低,于8月初又存在一个增强的过程;同时,上升流并非始终稳定存在。【结论】对比海表温度数据和风场资料可以发现,上升流的强度、持续时间等与风场的变化存在密切联系,风场是上升流的一个重要影响因素,此外,沿岸水团的分布也是影响广东沿岸上升流空间分布的重要因素。     

南海三维变分海洋同化模式及其验证

基于Princeton Ocena Model(POM)建立了一个南海三维变分海洋同化模式,该模式主要用于卫星遥感高度计沿轨资料同化,考虑了每条轨道上的误差相关性,并且引入递归滤波优化运算.采用1998年春季和夏季、2000年夏季3个航次温盐资料对这个系统进行评估表明,相对于未同化的模式模拟结果,无论对温盐异常年份还是正常年份,该系统的温盐均方根误差和偏差都显著减小,误差结构更符合正态分布.特别是在盐度场上能重现南海由于降水和径流所造成的淡水盖,该系统也能将海表动力高度信息有效传递进模式次表层;温盐资料验证各航次评估结果差别不大,表明该同化系统性能是稳定的.     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecopath模型的应用与分析

过度捕捞和环境恶化导致渔业资源和海洋生态系统逆向发展。采用EwE5.1软件,对南海北部大陆架建立Ecopath(生态通道模型)模型。通过各级流量、生物量、生产量、捕捞量、系统总流量以及生态位和混和营养效应等方面的分析,得出营养流通主要有2种途径,肉食鱼类间饵料竞争非常激烈,低值鱼类间具相似的捕食压力,顶级捕食者对大部分鱼类负效应不明显。系统受过度捕捞渔业影响很大,并存在营养级I利用效率低和渔业资源小型化、低值化等不稳定的幼态特征。     

海洋内波对海表温度的影响仿真

由海洋内孤立波产生的海表散度场,根据Osborne的理论仿真了海洋内孤立波对海表温度的影响。仿真结果表明,由此内波引起的海表温度波动振幅为0.01℃左右,当α〉0时,即由内波引起的表面散度为正,海水辐散时,海表温度稍高于无内波时的温度,而海水辐聚时,海表温度稍低于于无内波时的温度。与实测数据相比,仿真结果要比实测结果小一到两个量级。     

改进的MODIS海洋气溶胶本征信息反演算法的验证

介绍了改进的MODIS海洋气溶胶反演算法,并重点对该算法进行了验证,结果表明：（1）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶光学厚度的低估和对较小的气溶胶光学厚度的高估现象;其反演得到的气溶胶光学厚度与AERONET的气溶胶光学厚度的相关系数为0．87,高于原算法与AERONET间气溶胶光学厚度的相关系数（0．84）;且有62．1％的反演结果落在误差限内,高于原算法的60．5％。（2）改进算法纠正了原算法对较大的气溶胶尺度分布参数ηss0的低估和较小的气溶胶尺度分布参数卵。的高估现象;其反演得到的气溶胶尺度分布参数与AERONET的气溶胶尺度分布参数的相关系数为0．89,高于原算法与AERONET间气溶胶尺度分布参数的相关系数（0．8）。     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecosim模型的动态模拟

为了确定最佳的渔业政策,采用EwE 5.1软件,对南海北部大陆架海洋生态系统构建了1987-1998年Ecosim(时间动态)模型。Ecosim模型包含了32个功能组,初始参数来源于20世纪80年代末期静态平衡的Ecopath模型。通过营养关系,分析了渔业捕捞对主要经济鱼类的动态影响。结果显示1998年系统总输出、总生物量都有不同程度的增加,而总捕捞量则有所降低;强化的捕捞压力导致了低值小型鱼类被捕食压力的间接缓解,大中型高价值鱼类的生物量发生明显下降;说明了生态系统呈现出逆向发育的主要原因在于过度捕捞所产生的从上而下(top-down)的控制作用。     

从能源短缺的角度看广东海洋新能源开发前景

广东省是海洋大省,蕴藏着潜力巨大的海洋新能源——天然气水合物。其良好的开发前景,对解决广东能源短缺,实现经济、社会可持续发展,具有重要战略意义和现实意义。广东省十分有必要积极参与到这种新型能源的研究和开发工作中,为调查研究和评价南海北部天然气水合物资源,早日实现商业性开采做出重要贡献。     

北部湾物理海洋模型的建立与验证

采用坐标变换方法 ,在北部湾上层海洋采用正交坐标系以获得垂向高分辨率 ,在底层水体采用 Sigma坐标系以拟合地形 ,建立北部湾的物理海洋模型 ,并利用建立的模型分别模拟北部湾的 M2 、K1 、O1 分潮 .结果计算值与实测值相比 ,M2 、K1 、O1 分潮振幅的绝对平均误差分别为 3.4 cm、 4 .7cm、 5 .1cm ,相位绝对平均误差分别为 7.1°、 9.3°、 7.2°,在潮波模拟可以接受的误差范围内 ,模拟的潮波系统与实测的潮波系统符合良好 .说明建立的模型对潮波模拟具有较高精度 ,模型是可靠的、稳定的 ,可用于有关工程计算以及环流的模拟计算 .     

我国卫星海洋遥感应用技术的新进展

21世纪以来,世界各国纷纷把目光投向海洋,向海洋要环境,向海洋要资源,向海洋要安全.海洋已成为国际上新一轮竞争的重要舞台.对海洋环境的认知能力是竞争的核心内容之一,由于卫星遥感的独特优势,它已成为提升广阔海洋环境认知度的重要高新技术手段.文章在概要介绍我国自主卫星发展过程及性能基础上,从自主卫星资料处理技术、海洋卫星资...     

基于二甲基硫模型预测北极海表温度的研究进展

生源硫化物二甲基硫(DMS),是参与全球硫循环的最主要硫化物,也是海洋最主要的挥发性硫化物.DMS海空通量将影响大气的云凝结核(CCN),从而改变区域乃至全球气候.文章对DMS的几种模型进行了介绍和比较,其中较为详细地介绍了由Gabric等人建立的二甲基硫模型(G93模型)以及基于该模型预测北极地区海表温度的相关结论.指出在北极洋与1×CO2条件下相比,3×CO2条件下DMS年际综合通量会增长了86%.因此,海表温度也相应地有所增长.     

我国卫星海洋遥感应用技术的新进展

21世纪以来,世界各国纷纷把目光投向海洋,向海洋要环境,向海洋要资源,向海洋要安全.海洋已成为国际上新一轮竞争的重要舞台.对海洋环境的认知能力是竞争的核心内容之一,由于卫星遥感的独特优势,它已成为提升广阔海洋环境认知度的重要高新技术手段.文章在概要介绍我国自主卫星发展过程及性能基础上,从自主卫星资料处理技术、海洋卫星资料的融合重构技术和新领域拓展应用技术等三方面论述了近年来我国卫星海洋遥感应用技术的新进展,最后描述了我国"十二五"期间海洋卫星系列的发展战略和规划,为从事海洋遥感的科技工作者提供了难得的机遇和挑战.     

考虑温度作用的岩石统计损伤本构模型及验证

为了预测和评估深部高温岩体的稳定性,运用理论推导的方法研究温度作用下(后)岩石的本构关系。首先,基于已有的岩石统计损伤本构模型,考虑温度对岩石损伤变量的影响,引入了损伤变量修正系数、损伤起裂应力和起裂应变等参数;其次,假设微元体强度服从幂函数分布,并符合Hoek-Brown(H-B)强度准则,针对统计损伤本构模型无法反映峰前较强的微裂纹压密效应的弊端,引入了相应的模型修正系数;再次,建立了考虑温度作用的岩石统计损伤本构模型,并确定了模型参数的表达式;最后,对比不同温度作用下(后)的花岗岩在单轴和常规三轴压缩试验条件下所得的结果与文献中模型的计算结果,验证本文模型的准确性。研究结果表明：所提出的模型的计算结果与文献的试验结果在数值、分布规律和趋势上具有良好的一致性;对于全过程σ-ε曲线的各阶段,本文模型的计算效果较文献中本构模型计算效果更好,与试验曲线的贴合度更高,能够更好地反映高温作用下(后)岩石的损伤本构特征。该模型的参数具有常规性,适用于各类温-压组合作用工况下的岩石。     

系统仿真模型的统计验证方法

可信性是系统仿真的关键。该文研究的是系统仿真模型验证的统计比较分析方法,讨论了动态一致性检验的时间序列方法,以及检验试验与仿真结果的一致性问题。     

基于GIS/RS的东海南部渔场海表温度与中上层鱼类渔获量的关系

根据1998～2005年东海区渔获数据以及同期NOAA/AVHRR资料反演的海表温度数据,分析了我国东海南部中上层渔获量与海表温度和梯度的关系。该区域的渔汛在7～9月,捕捞量约占全年的87.9%。渔区温度集中分布在27.5～30.0℃,温度梯度主要分布在0.5～3.0,1.5～2.0为鱼类最适范围。在该研究海域,反映出渔获量随温度升高而增加,渔获量高值所对应的平均温度较高而温度梯度则相对较低。该区域温度与渔获量比温度梯度与渔获量的相关性略低,可见,温度梯度对东海南部的渔业资源有着更重要的影响。但是,两者的相关性都不明显,这是因为影响鱼类资源的因素除了表温外,还有底层的温度、盐度及饵料生物量等多种环境因子。文中的计算都是在自主开发设计的"海洋渔场渔情分析预报软件系统"中进行。     

我国海洋水色遥感应用工程技术的新进展

介绍了近年来我国在海洋水色遥感应用工程技术方面的新进展,包括以应用为导向的关键技术研究和各类应用示范系统的开发等。针对当前海洋水色遥感业务化应用服务所面临的问题和一些急需解决的关键工程技术进行了分析和展望。     

南海夏季风爆发与华南前汛期锋面降水气候平均的联系

利用1958-2000年NCEP/NCAR再分析日平均资料、中国气象局气候中心常规地面观测日降水资料,从气候平均角度诊断分析了南海夏季风爆发和撤退前后大气结构特征及其与南亚季风的差异,探讨华南前汛期锋面降水对南海夏季风爆发的可能影响。结果表明:①季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有与孟加拉湾和南亚地区明显不同的特征,大气低层(850 hPa以下)温度梯度的逆转(由负变正)发生在西南季风爆发之后。②850hPa西风建立在南海大气低层(850 hPa以下)经向温度梯度为弱负值的时候,是受热成风约束的结果。③季节转换期间南海地区大气热力结构、动力结构的配置具有独特性,是由于东亚地区独特的地理位置,受来源于中纬度冷空气影响的缘故。④随着华南降水强度加强,对流释放潜热加热了中高层大气,有利于南海经向温度梯度的逆转,从而在热成风关系约束下使高层南亚高压的北移,因此华南前汛期第一阶段锋面降水是南海夏季风爆发的有利因素。     

南海夏季风爆发与华南前汛期锋面降水异常变化的联系

利用1958-2000年NCEP/NCAR再分析日平均资料、中国气象局气候中心常规地面观测日降水资料,分析南海夏季风爆发异常情况下大气结构的变化特征,讨论华南冷空气活动、前汛期锋面降水情况与南海夏季风爆发异常之间的关系。结果表明:①南海夏季风爆发日期的异常变化主要取决于低层纬向风变化。②200 hPa以下对流层温度经向梯度逆转较早(晚),并且有(无)从上往下逐渐传播的变化趋势,则南海夏季风爆发偏早(晚)。③华南春季冷空气活跃(不活跃),降水偏多(偏少),南海季风爆发偏早(晚)。④综合提出了一个关于华南冷空气活动、锋面降水与夏季风爆发之间关系的物理概念模型。     

卫星遥感赋能电网巡检的发展现状与展望

电网巡检是及时发现、排除威胁电网安全隐患的手段。电网持续稳定运行是社会经济发展的保障,是国家能源安全重要的一环。目前,我国电网检测采用人巡和机巡(直升机、无人机、挂线机器人、传感器等)混合的方式,其单次工作时间、作业范围受人力和续航的限制,大规模巡检成本巨大。随着卫星对地遥感的分辨率不断提高、遥感载荷不断丰富,用卫星遥感手段实现电网巡检逐渐成为可能。围绕着卫星遥感赋能电网巡检的主题,本文首先简述电网巡检测场景,以及梳理现有电网巡检的手段,并总结每种手段的优缺点。然后,梳理我国卫星遥感技术的发展,总结我国不同类型遥感卫星的发展现状和趋势。之后,对卫星遥感进行电网巡检的可行性进行分析,总结现有的利用卫星遥感进行电网巡检的相关工作,对潜在的尚未实现的巡检场景论述可行性。最后,展望卫星遥感赋能电网巡检的未来趋势。