LOESS客观分析方案及其在中国近海的应用

发布时间：2020-04-17 03:19

【摘要】： 回顾和总结了客观分析的概念发展,系统的介绍了客观分析法的产生、发展,并结合1990年以来我国在物理海洋、气象界的客观分析成果,叙述了国内客观分析方法的发展现状。以中国近海为例,详细介绍了LOESS(Locally Weighted Regression)客观分析方案的基本原理和应用步骤,包括网格的选取、局地加权最小二乘原理、权重的计算、障碍调整系统(BAR——Barrier Adjusted Relief)和底深调整系统(TAR——Topographic Adjusted Relief)、中国近海的分区和分区原则、水平搜索半径和垂直搜索半径的确定。运用LOESS客观分析方案,利用全国海洋综合调查资料和WOD(World Ocean Database)资料,对中国近海的温度场和盐度场进行了客观分析,将散布在空间和时间中的温度和盐度资料点插值到均一的网格中。在分析中充分考虑了中国近海海岸曲折复杂的特点和海底的地形变化特征,将BAR和TAR系统整合到四维插值系统中,使得资料点空间权重的计算更为合理。文中展示了LOESS方法应用于中国近海区域的计算结果,包括12个月表层和30米层温度平面图、盐度平面图,此外,为了更好的体现出LOESS方法在垂向上和时间上的效果,还展示了12个月黄海36度温度、盐度断面图,126°E,23°N和124°E,36°N第210日的温盐剖面图,123°E,35°N的表层温盐时间曲线,并结合中国近海不同区域、不同时间的温盐时-空结构,逐一对计算结果进行分析讨论。LOESS方案的平面、断面结果与普查资料、GDEM资料、Levitus资料的对比显示,LOESS方案的结果比较准确的反映了中国近海四季的温盐结构。计算结果显示,LOESS客观分析方案不仅考虑了空间因素(经度、纬度、深度),而且考虑了时间因素,能最大限度的减少某些月份资料不足对客观分析造成的影响,客观的反映出中国近海四季的温度和盐度的时间-空间结构。BAR系统将岸界、岛屿后面的资料点与网格点之间的距离调整为折线,使得客观分析在中国近海海陆交错的复杂区域变得合理而灵活。TAR系统则有效调整了在底
【图文】：

方框,区域,放大图,对象

图 2.1：BAR 系统说明图；（a）选取方框的区域为说明对象；（b）、（c）即方框区域放大图。（2）区域的确定：在（1）中曾提到“把这个海区分为 A、B 两个区域”，这是针对图 2.1 方的区域来说的，如果针对的是整个中国近海，所分成的区域就不止 A、B 两是很多个了。那么，如何才能合理的加以分区？分区的原则是什么呢？因为本客观分析方案是在计算机上运行的，这就必须考虑到程序的运行效题。程序中进行判断的次数越少，效率自然就越高。我们把中国近海人工分4 个区域（如图 2.2 所示），区域的选取原则是尽量减少区域自身、区域和区需要进行判断的次数。为了能清楚说明该原则，分成 3 种情况加以讨论：情况 1：资料点和网格点在同一个区域内。在这种情况下，区域的选取原是尽量使资料点和网格点之间没有障碍，如图 2.2 中区域 3 的选取，只要资和网格点都在 3 区内，那么基本可以断定资料点和网格点之间没有障碍，距

区域图,中国近海,说明图,网格点

如果资料点和网格点分处两区，则可以断定资料点和网格点之间没有障碍，距离是直线。②如图2.2 中 2 区和 3 区的选取，如果资料点和网格点分处两区，则可以断定资料点和
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P731.11

【参考文献】