东中国海海洋温度、盐度和叶绿素预报结果评价

发布时间：2020-05-28 05:57

【摘要】：海洋预报可以应用于许多行业,比如水产养殖、海洋捕捞、海上航运等都离不开精准的海洋预报,因此研究海洋预报的精度具有重要的意义。而海洋预报系统在东中国海的精度尚没有系统性的评价工作,对于海洋预报的精度和预报技巧往往基于一些个例,本研究将利用 HYCOM(Hybrid Coordinate Ocean Model)与 CMEMS(Copernices Marine Enviromment Monitoring Service)海洋预报系统的预报结果及相应的卫星及现场观测资料来评价海洋预报系统在东中国海的精度及预报技巧,研究结果有利于人们更好地使用海洋预报,为研发下一代中国近海海洋预报系统提供借鉴。主要的研究结果如下:基于2015年冬季和2016年夏季东中国海现场温度、盐度以及卫星观测资料与HYCOM初始场及预报场对比,发现这一预报系统初始场的精度及预报技巧在冬、夏季有明显的差异,HYCOM温度初始场的精度在冬季比夏季好,在冬季HYCOM温度和观测温度之间无明显偏差,而夏季它们之间的温度差距很大。盐度初始场的精度冬季比夏季高,误差在空间上的分布都表现为“近岸高,远岸低”,并且夏季还表现为长江冲淡水路径的误差较大。就预报的技巧而言,这一预报系统在冬季对温度有一定的预报技巧,但随着预报时效从1天到7天,预报的均方根误差从0.7 ℃增加到1.3 ℃。而盐度的均方误差维持在1.9psu,随预报时效的变化没有明显的变化。与冬季相比,这一预报系统对温度及盐度的预报技巧在夏季明显降低。通过2016年9月至2017年8月的GOCI和CMEMS叶绿素浓度数据对比分析,发现CMEMS预报系统对除长江口附近海区外的其他海区表现出一定预报技巧,并且预报技巧会随季节变化,相比较而言秋、冬季的预报效果要比春、夏季节的预报效果好。CMEMS能够再现长江口及邻近海区和渤海海区叶绿素浓度的季节变化的特征,但在预报的量级上存在一定的误差,而对黄海季节变化特征的再现能力相对较差。该生态预报系统受长江径流的影响较大,从而导致预报长江口临近海域叶绿素浓度偏大。
【图文】：

通过ＣＴＤ可以得到本研究所需要的站点从海洋表层到底层不同深度所对应的温度、逡逑盐度数据。由于ＣＴＤ开机工作后会在水面上停留３？５分钟进行预热以及一些操作不当逡逑会造成很大的误差，所以在利用ＣＴＤ数据时还需要对数据进行质量控制。质量控制分逡逑成两步：第一步是把深度或压强小于0处所对应的ＣＴＤ数据剔除；第二步是把数据中与逡逑均值相差３倍标准差以上的数据剔除。用最临近插值的方法把ＨＹＣＯＭ模式的输出结果逡逑插值到站点所对应的经纬度点，得到每个站点不同深度的温度、盐度值。由于ＨＹＣＯＭ逡逑的输出结果在海洋中对应的深度（0，邋２，邋４，邋６，邋８，１０，邋１２，邋１５，邋２０，邋２５，邋３０，邋３５，邋４０，逡逑４５，５０，邋６０，７０，８０，９０邋ｍ）只有一个温度、盐度值，而观测数据是从海洋表层到底层逡逑连续的多个值，所以需要把每一个站点多次测量的ＣＴＤ数据按照模式的深度求平均值，，逡逑方便ＣＴＤ数据与模式结果相比较。逡逑２．３卫星数据的获取逡逑

逡逑间；从图３．Ｉｄ中还可以发现靠近长江入海口区域（３０？３２°Ｎ，１２２？１２４°Ｅ）的偏差多逡逑为负值，即ＨＹＣＯＭ在这一区域的表层水温要高于实测的表层水温，而在别的区域它们逡逑的偏差大多为正值，即ＨＹＣＯＭ模式的温度低于实测的温度，这可能也是ＨＹＣＯＭ模逡逑式对长江冲淡水的模拟存在不足造成的。通过对图３．１中温度的均方根误差（图３．１ｃ）逡逑和海表面偏差（图３．Ｉｄ）的对比，还表明ＨＹＣＯＭ对东中国海温度的模拟效果较好，逡逑ＨＹＣＯＭ温度和实测温度之间无明显偏差。逡逑Ｉ邋）邋Ｉ逦Ｉ逦！逦￣￣逦Ｉ逦｜逦Ｉ逡逑Ａ１邋＾逦＾逦＾逦：逦＇１－５逦Ａ１邋？邋Ａ３邋Ａ４邋：邋＂Ｉｓ逡逑＾２逦Ｉ逦＿２．５逡逑３１＝邋＾．．．４．．．．．．．．Ａ邋．Ｓ＇．；８２邋？邋；邋＿邋Ｈ３逦３１．．．．．．．Ａ；邋ｉ１，８２邋８３邋；邋＿邋Ｆ２逡逑：邋Ｉ逦－邋：邋ｌｒ逡逑２８。－逦．邋＾逦＾逦２８°邋逦逦妄？画＿２．５逡逑？邋Ｇ４逦１0．５逦Y"＾逦Ｇ４逦１－３逡逑２７。逦ｉ逦ｉ逦ｉ＿邋ｌ0逦２７°邋NB？，？邋１逦１逦ｉ逦ｉ—邋ｌ＿４逡逑Ｃ逦｜邋１逦＇逦１逦＇＾Ｉ！＂逦ｆｄＨｒ－１逦＇逦＾＾｜｜ｌ．８逡逑Ｎ％：逦＿逦今扁；Ｐｉ．２逡逑３１．逦．．．．．．．Ａ：逦；邋－Ｉ１５逦３１。知．．．．．…Ａ邋…逡逑国邋…０２邋ｐ邋：邋．邋．0６逡逑…１２５邋七逦 ０：４邋亡逡逑３０。－邋邋邋．．．．卜．．＿逦德邋３０。－逦！＊邋－邋＇邋＂0－２邋糊逡逑—馨
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P731.3

【参考文献】

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本文编号：2684822