南海海表盐度的分布特征

摘要

海表盐度(SSS)作为描述海洋基本性质的关键变量之一,对其分布和变化规律的研究有助于了解海洋环流、海洋碳循环、全球水循环以及海洋-大气之间的相互作用对全球气候的影响。随着 SSS的重要性与日俱增,及其测量方法的不断完善,国内外对于 SSS的研究不仅表现在 SSS的分布特征和影响因素的研究,以及 SSS对全球水循环和大洋环流等气候特征的影响方面的研究,还包括 SSS反演算法和精确地的提高和校正方面。总结国内外 SSS研究进展的基础上发现,南海特殊的地理位置与气候特征决定了南海 SSS对南海环流以及海气之间的相互作用具有重要的影响,并且由于受到南海海域的观测数据在区域上不完整或者时间上不连续的影响,近几年来对南海 SSS的研究重点在卫星遥感数据的精度校准上。因此,对南海 SSS的分布特征进行分析,有益于了解南海环流和水循环对气候的影响,同时,可以为下一步卫星海表盐度反演精度的提高提供数据和观测基础。基于此,本文利用1980年-2011年长达32年的 SODA月平均海表盐度和2011年的高分辨率的 HYCOM/NCODA日平均再分析资料,重点讨论了南海海表盐度 SSS的分布特征和差异分析,重点讨论了南海海表盐度 SSS的分布特征和差异分析。主要的研究内容如下:
　　(1)利用最小二乘法对南海的 SODA月平均海表盐度数据进行线性拟合分析 SSS异常的变化趋势。结果显示,从1980年到2011年,南海 SSS总体上呈现出下降的趋势。
　　(2)利用 EOF分析方法对南海的 SODA月平均海表盐度数据进行时空分解。结果显示,第1模态 EOF分析表明南海 SSS具有同相位的变化;第2、3模态 EOF分析说明不同海域的 SSS异常变化是有差别的,其中,在南海北部和南部 SSS异常变化大且呈反相关,在南海中部 SSS异常变化小。
　　(3)主要通过处理分析2011年的高分辨率的 HYCOM/NCODA日平均盐度资料,并将之与同年的 SODA月平均海洋同化数据盐度资料进行对比,分析两者之间的差异,以及在南海的 SSS的分布特征。处理结果表明,2011年的南海月平均 SSS在时间上都是先升高后降低再升高的趋势。通过对比这两种数据的 SSS偏差,发现各自都随各自的月平均盐度而上下起伏,但是前者的变化在时间上更规律一些,后者则是在区域上有较大的浮动。两者相减得到的 SSS差异在南海不同的海域上表现不一样,基本上跟 SSS的季节变化有关。通过使用最小二乘法对HYCOM/NCODA SSS数据和 SODA SSS数据进行线性拟合和计算 RMSE发现,它们之间存在正相关,虽然相关性不是非常显著,但是在一定程度上仍能说明这两种数据在表现南海 SSS的分布特征上是基本一致的。另外在本文的最后,对于南海SSS的小尺度分布特征进行了初步分析,结果显示,选择的样本点内的 SSS基本上可以代表1°x1°范围内的 SSS,相对来说几个异常值的存在对于进行卫星海表盐度的反演精度提高的研究来说是有意义的。

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1. 引言

1.1 海表盐度的研究背景

1.1.1 国外海表盐度的研究进展

1.1.2 国内海表盐度的研究进展

1.2 南海概况

1.2.1 南海海表盐度的研究进展

1.2.2 影响南海海表盐度的因素

1.3 本文主要研究内容

2. 数据来源与处理方法

2.1 数据来源

2.1.1 SODA 海洋同化数据集简介

2.1.1 HYCOM/NCODA 海洋同化数据简介

2.2 方法介绍

2.2.1 数据的距平化

2.2.2 最小二乘法线性拟合

2.2.3 经验正交函数分析

3. 南海海表盐度的分布特征

3.1 南海海表盐度的变化趋势分析

3.2 南海海表盐度异常的分布特征

3.2.1 南海海表盐度的第 1 模态分析

3.2.2 南海海表盐度第 2、3 模态分析

3.3 南海海表盐度的差异分析

3.3.1 南海海表盐度的月平均盐度分布

3.3.2 南海海表盐度 SODA 数据与 HYCOM/NCODA 差异对比

3.3.3 南海海表盐度的小尺度变化初步分析

4. 总结和展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果