西北太平洋温盐分布的时空尺度分析

为了更清晰地了解西北太平洋的温盐分布特征,基于全球实时海洋观测计划(Argo)浮标观测剖面,利用自相关函数方法,对西北太平洋海域(选取范围为120°E~160°W,10~40°N)温盐分布的时空尺度进行了分析,并通过高斯函数拟合得到了温盐的时空去相关尺度。研究表明,自相关函数随季节和深度发生变化,各层的自相关函数值随着空间增大而降低。表层,夏季温度的空间去相关尺度比冬季大,但时间去相关尺度小;次表层,夏季温度的自相关函数随空间增大迅速递减,空间去相关尺度比冬季小;深层,夏季和冬季的温度时空尺度相近。盐度的季节性变化较温度要小,但盐度的空间变化尺度比温度要大,而时间变化尺度则比温度小。2种要素的信噪比均大于2,可以用来指导精细化观测布网的采样间隔。     

基于Argo资料的三维盐度场网格化产品重构

针对标准化海洋盐度场产品较为匮乏的事实,利用Argo温盐观测剖面与卫星遥感海表温度资料,采用时空权重插值和多变量DINEOF方法,对太平洋区域2000年1月至2008年12月的三维逐周盐度场进行重构。提出的重构方法有2个明显特色,一是采用时空权重插值与多变量DINEOF相结合的方法,弥补了时空权重插值结果中包含缺失数据的不足;二是引入卫星遥感海表温度,弥补了Argo可靠海表数据的缺乏。重构再分析产品与其他观测和数据产品的对比结果表明,重构产品不但能够抓住盐度分布的主要模态特征,而且可表现盐度不同时间尺度的变化特征,为海洋和气候研究提供了一种有用的标准化数据新产品。     

基于多种空间滤波方案的海温资料同化实验

为解决海洋资料同化中空间滤波方案选择的主观性问题,基于最优插值算法,借助现场资料分析系统(ISAS),分别试验高斯函数(Gauss)、二阶自回归函数(SOAR)以及贝塞尔函数(Bessel)作为拟合函数的空间滤波方案,同化全球实时海洋观测计划(Argo)温度剖面资料,并从多个角度比较分析场的质量,以期为寻找最优空间滤波方案提供借鉴。实验表明,Bessel函数方案同化结果的均方根误差最小,SOAR函数方案的均方根误差最大,但是在个别层次上,Bessel函数方案的误差大于其他2种方案;在多个典型层次上,Bessel函数方案的分析场能够分辨更多中小尺度的信息,这与Bessel函数本身可以揭示不同波谱能量误差分布的特性有关。结合海面动力地形数据和Argo剖面的分布状况分析,几个显著的中尺度冷暖中心分布是符合物理海洋学常识的。需要指出的是,在网格分辨率未提高的前提下,这些中小尺度的信号需要借助其他辅助资料和分析方法进行甄别。