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多源遥感海表温度互较及其台风响应应用

孙凤琴  
【摘要】: 利用Argo浮标数据对西北太平洋[10-35°N,110-165°E]海域AVHRR/MODIS/TMI SST的daily(升轨)数据进行验证,得到三种SST与Argo 5~6m层水温总体上的偏差为-0.2℃~0.2℃,均方差为0.6℃~0.9℃,与各传感器SST反演精度相当。各遥感SST与浮标温度的差异冬季较小,夏季则偏大。 选取中国海及邻近海区[111-130°E,12-32°N]及7个子区域(即台湾海峡、东海陆架、黑潮区东侧、南海海盆及与后三者同一纬度西太平洋中部的三个外海子区域)进行AVHRR/MODIS/TMI SST一致性的比较。结果表明,总体上三种遥感SST彼此间不存在显著差异。在一致性上,外海优于近海,夏秋季优于冬春季。外海三者偏差在±0.2℃C之内,rms在0.4℃以内,且两红外SST的差异小;而南海,两红外SST偏差为0.06℃,均方差为0.42℃,红外与微波的偏差均约0.2℃,均方差为0.4℃-0.5℃;在东海,AVHRR与MODIS/TMI的偏差分别为-0.24℃和-0.07℃,均方差为0.74℃和0.9℃,MODIS与TMI的偏差为0.16℃,均方差为0.39℃;在台湾海峡,两红外SST偏差为0.37℃,均方差为0.85℃。遥感SST的差异在水团复杂或受云影响多的区域较大,这与不同海区大气及海洋状况有关。 在此基础上,应用三种遥感SST统计2002年7月-2006年12月南海36个台风的低温响应,并结合其它遥感数据研究了南海中部Lingling台风的生态响应。结果表明:(1)台风天气下红外遥感观测几乎不能实现,而TMI的探测在时间连续性和空间特征完整性上基本能反映海洋的低温响应过程;(2)2001年11月9日-12日横穿南海海盆的Lingling台风,加强了海区预先存在的气旋式涡流。海洋混合层深度从30m加深至约50m,受影响的深度超过150m。台风引起的上升流、挟卷和抽吸使得次表层的浮游植物和下层的营养盐被带至上层,促发海表层浮游植物的生长和叶绿素浓度升高。采用半分析算法尝试分离了有色溶解有机物质(CDOM)和碎屑的影响,得到台风Lingling前后叶绿素的增长对新生产力的贡献为79%,每天固碳速率从原来的400mgC/m~2/d增加到1473mgC/m~2/d。可见台风对南海生产力的显著影响,其程度有待进一步的深入研究。


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