渤海海冰反演算法研究及其与太平洋海表面温度的关系

摘要

本文利用美国 NOAA/AVHRR所提供的可见光遥感数据,对渤海海冰密集度反演算法进行了试验研究,提出改进的海冰密集度反演算法,提取了渤海海冰参数年际时间序列,以此为基础对前期太平洋海表面温度变化与渤海海冰变化之间的关系进行分析研究。
　　本文采用 ASD实测光谱数据,在分析其光谱特征的基础上,确定出合适阈值用于海冰密集度的 AVHRR反演算法;实现了基于30m空间分辨率的LandSat5-TM数据的渤海海冰密集度场反演,并利用该结果与单通道算法和LSMM模型多通道算法反演AVHRR数据渤海海冰密集度结果进行比对分析,进行了一系列通道算法试验。误差分析结果表明,基于LSMM模型的1245四通道所反演出的海冰密集度结果,误差最小。在分析海冰和海水光谱分布特征的基础上,本文提出了一种针对渤海海区的基于冰水识别判据的海冰密集度双线性插值算法,将反演结果与LandSat卫星比较并进行了误差分析,该算法仍有待进一步改进。
　　建立了渤海海冰年际最大覆盖范围和面积的时间序列,对原有时间序列进行了补充,基于此分析了前期北太平洋海表面变化与渤海海冰之间的相关关系;在分析北太平洋海温年际变化的基础上,对前期海表面温度变化与渤海海冰之间的相关关系进行了研究,结果表明前期8月的北太平洋海温与后期的渤海海冰存在着较为显著的相关关系,正相关区位于西风漂流区范围,负相关区位于黑潮和暖池海区以及赤道中东太平洋;分析了对渤海海冰影响较大的1月500hpa位势高度场与前期8月和同期1月的西风漂流区及赤道中东太平洋相关区的海温相关关系,同时对相关区内海温的自相关变化进行分析,讨论了西风漂流相关区内海温的韵律过程。结果表明,西风漂流区内海温的韵律过程存在着时空差异;其相关区6-9月的海温都可能通过韵律过程影响到翌年1-2月的冬季海温,进而影响到渤海海冰的变化。

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1.前言

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.3 本文主要研究内容

2.数据来源及处理

2.1 NOAA/AVHRR遥感数据

2.2 ASD实测光谱数据

2.3 Landsat5-TM数据

2.4 NOAA OISST 格点数据集

3.AVHRR海冰密集度反演及验证

3.1 云检测

3.2 冰水识别

3.3 海冰密集度计算

3.4 LandSat验证

3.5 小结

4.渤海海冰的年际变化特点

4.1年际变化时间序列提取

4.2 年际变化特征分析

5.前期太平洋海温年际变化对渤海海冰影响

5.1 北太平洋海温的时空变化特点

5.2 前期太平洋海温与渤海海冰的相关区

5.3前期8月北太平洋海温的年际变化特征

5.4前期8月北太平洋海温与渤海海冰相关分析

6.总结及讨论

6.1 总结

6.2 讨论

参考文献

致谢

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