基于卫星遥感的东海海表日增温研究

摘要

海表日增温（昼夜海表温差）是太阳辐射、湍流混合、海-气热传导等因素的综合结果，研究海表日增温现象及其机理，对于分析海区海况和水文基本特征具有重要意义。本文使用浮标数据、MODIS-Aqua、MODIS-Terra、AMSR海表温度数据以及ERA interim海表净热通量、海面风速数据对东海海域海表日增温规律及影响机制进行了初步研究与探讨。论文主要内容及结论包括:
　　通过对浮标数据、MODIS-Aqua、MODIS-Terra和AMSR海表温度数据的综合对比，定量给出不同遥感产品在不同区域的误差，误差分析利用了较多现场观测数据，为遥感感测研究和模型研究提供重要意义，并给出了可信的量化分析结果。同时，发现卫星遥感数据能较好反映海表温度的短时间尺度变化，远离近岸海域的数据准确度更高。同时，MODIS-Aqua数据能较为全面、客观的反映海表日增温的空间分布与时间变化，是研究东海海域海表日增温现象的较好选择。
　　基于MODIS-Aqua海表温度数据对东海海表日增温现象进行研究，结果表明:总体而言，东海海域的海表日增温春夏高、秋冬低，浅海海域海表日增温的空间分布与水深变化具有一定相似性;东海沿岸、台湾海峡的日增温季节变化较为相似，具有两个或多个波动周期，东海东部区域则表现为单峰型;同时，东海海域的海表显著日增温(△T＞5K)并非偶然、孤立的事件，而是在空间、时间上与东海海表日增温存在一致性，多发生在月平均海表日增温大于1.5K的区域，而每年的海表显著日增温多发期也与海表日增温高值期相接近。
　　使用ERA interim海表净热通量和海面风场再分析数据对东海海域海表日增温与海表净热通量和海面风场的关系进行了分析，发现东海海域的海表净热通量在春夏最强，秋冬则多为负值。海表净热通量与东海海域的海陆分布、水深、洋流等关系密切:近岸水深较浅，净热通量相对较大，外海水深较深区，净热通量相对较小;黑潮主轴区比其他区域失热较多。风场分布为秋冬两季强，春夏两季弱;东、黄海交界处（济州岛附近）、福建宁德市沿海海域、台湾岛东部沿海为低风区。台湾海峡、东海东部海域的海表日增温与海表净热通量、海面风速的相关性较强，主要表现为:海表净热通量越大、海面风速越小，则最高海表日增温越大，海表日增温的分布范围越大，越有利于产生海表显著日增温。东海沿岸海域海表日增温受海表净热通量、海面风速的影响较小，受地形、径流（陆地气候）的影响较大。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究意义

1．1．1 普遍意义

1．1．2 研究东海海区的特殊意义

1．2 研究区域情况介绍

1．3 研究现状

1．4 数据和方法

1．4．1 数据及来源介绍

1．4．2 研究方法及变量定义

2 遥感数据以及浮标数据的互较与验证

2．1 MODIS-Aqua与浮标数据对比

2．1．1 岱山

2．1．2 朱家尖站

2．1．3 舟外浮标站

2．1．4 温外浮标站

2．2 MODIS-Aqua与Amsar对比

2．2．1 海表温度有效样本量对比

2．2．2 海表温度大小对比

2．2．3 日增温对比

2．3 MODIS-Aqua与MODIS-Terra对比

2．3．1 海表温度对比

2．3．2 海表日增温

2．4 本章小结

3 东海海表日增温的变化规律

3．1 东海日增温空间分布规律

3．1．1 冬季

3．1．2 春季

3．1．3 夏季

3．1．4 秋季

3．2 东海日增温时间变化规律

3．2．1 东海沿岸

3．2．2 台湾海峡

3．2．3 东海东部

3．3 东海海表显著日增温研究

3．3．1 东海海表显著日增温空间分布

3．3．2 东海海表日增温时间变化规律

3．4 本章小结

4 东海海表日增温变化机制探讨

4．1 东海海表日增温与海表净热通量

4．1．1 东海海表净热通量空间分布

4．1．2 东海海表净热通量时间变化

4．1．3 东海海表日增温与海表净热通量关系探讨

4．2 东海海表日增温与风速

4．2．1 东海风场空间分布

4．2．2 东海海表日增温与海表风场关系探讨

4．3 其他影响海表日增温的机制

4．4 本章小结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

作者简历