【摘要】：基于2015年全年多源遙感數(shù)據(jù)融合的Operational Sea Surface Temperature and Sea Ice Analysis(OSTIA)海表溫度數(shù)據(jù),利用最大溫度梯度法,對(duì)廣東沿岸(20°—23°N,110°—118°E)海表溫度鋒面的季節(jié)變化及生消機(jī)制進(jìn)行了分析。廣東沿岸溫度鋒面季節(jié)變化明顯,冬季強(qiáng),夏季弱;粵東溫度鋒面常年存在,粵西溫度鋒面夏季消失;珠江口區(qū)域溫度鋒面與珠江羽狀流的擴(kuò)散路徑有關(guān),即夏季鋒面主軸往東北方向延伸,秋季往西南方向延伸。對(duì)比溫度鋒面與風(fēng)速的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其形成及消失受季風(fēng)的影響。通過(guò)簡(jiǎn)單的模型實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)季風(fēng)通過(guò)影響鋒面兩側(cè)的湍流熱通量引起鋒面強(qiáng)度的變化:西南(東北)季風(fēng)帶來(lái)的暖濕(干冷)空氣減弱(增加)了近岸冷水的潛熱釋放,導(dǎo)致冷水區(qū)溫度上升(下降)大于暖水區(qū),引起鋒面消失(生成)。
【圖文】：

部的方法主要有溫度梯度法(莊偉,2004)、邊緣檢測(cè)法(Shimadaetal,2005;Qiuetal,2012)以及小波分析法和形態(tài)學(xué)法(薛存金等,2007;邵連軍等,2015);但是目前尚未有針對(duì)廣東沿岸鋒面(水深<50m)分布特征的相關(guān)研究。一方面是因?yàn)檫b感海表溫度數(shù)據(jù)在近岸的分辨率比較低(特別是微波遙感),無(wú)法覆蓋近岸水體;另一方面是因?yàn)閺V東沿岸水系復(fù)雜,鋒面變化快,溫度梯度的方向各有不同。本研究將利用融合的海表溫度數(shù)據(jù),采用最大梯度方法對(duì)廣東沿岸鋒面的季節(jié)變化進(jìn)行研究,并探討其生消機(jī)制。1數(shù)據(jù)和方法1.1研究區(qū)域本文研究區(qū)域如圖1所示。因?yàn)閺V東沿岸比較細(xì)長(zhǎng),其各個(gè)區(qū)域水系不一樣。根據(jù)水系組成,我們將研究區(qū)域大體分為粵西(20.5°—21.5°N,112°—113°E)、珠江口(21°—22°N,113°—115°E)和粵東(21.5°—22.5°N,115°—116°E)3個(gè)區(qū)域。粵西區(qū)域受廣東沿岸流影響大,粵東主要有上升流、暖流等水系,而珠江口區(qū)域由沿岸流、羽狀流、南海水團(tuán)組成。圖1研究區(qū)域圖等值線為水深,單位:mFig.1Studyarea.Isobathsarewaterdepths.Units:m1.2數(shù)據(jù)1.2.1溫度數(shù)據(jù)海表溫度數(shù)據(jù)為由英國(guó)氣象局提供的2015年南海海表溫度遙感數(shù)據(jù)(OperationalSeaSurfaceTemperatureandSeaIceAnalysis,OSTIA),下載地址為http://data.nodc.noaa.gov/ghrsst/L4/GLOB/UKMO/OSTIA。OSTIA使用由全球高分辨率海表溫度數(shù)據(jù)(GHRSST)項(xiàng)目提供的遙感數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)來(lái)確定海表面溫度,使用三維變分法最優(yōu)內(nèi)插分析,空間分辨率為(1/20)°(約5km),時(shí)間分辨率為1d。1.2.2風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)本文所用風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)自RSS(RemoteSensing

18熱帶海洋學(xué)報(bào)Vol.36,No.5/Sep.,2017Systems,http://www.remss.com/missions/windsat),資料覆蓋時(shí)段為2015年1—12月,數(shù)據(jù)為月平均風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù),空間分辨率為25km。1.2.3航次觀測(cè)數(shù)據(jù)為驗(yàn)證近岸遙感海表溫度數(shù)據(jù)的精度,我們利用2015年6月11—16日Seabird911plusCTD測(cè)得的溫度數(shù)據(jù),共利用了28個(gè)站位的數(shù)據(jù)。該航次是由中山大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所聯(lián)合組織,利用湛江“南科”號(hào)船針對(duì)珠江沖淡水的觀測(cè)。1.3研究方法本文比較了兩種方法。第一種是普通的梯度法,即運(yùn)用正交直角坐標(biāo)系(圖2),每一天有159×59個(gè)點(diǎn),求出每個(gè)點(diǎn)在x-y坐標(biāo)系中的溫度梯度值,在計(jì)算梯度時(shí)采用前差差分方法,得到所有點(diǎn)的梯度值后制得溫度梯度圖:1,,,1xTijTijTijxixi(1),1,,1yTijTijTijyjyj(2)22G,xyTijTT(3)上式中Tx、Ty分別代表海表溫度T沿經(jīng)向、緯向方向的梯度,TG為總的梯度。第二種為最大梯度法,即變換直角坐標(biāo)系方向,共得到4個(gè)新直角坐標(biāo)系,方向?yàn)閤1y1(45°,135°)、x2y2(135°,225°)、x3y3(225°,315°)、x4y4(315°,45°),以x1y1坐標(biāo)系為例,如圖2所示:圖2新、舊坐標(biāo)系Fig.2Newcoordinates(dashed)andoldcoordinates(solid)則新坐標(biāo)系梯度算法如下:11,1,,1xTijTijTijxixi(4)11,1,,1yTijTijTijyjyj(5)22G111,xyTijTT(6)TG1代表第一種方法計(jì)算得的溫度梯度,同理可得第2種、第3種、第4種方法獲得的G2G3G4Ti,j、Ti,j、Ti,j,最終我們?nèi)∽畲筇荻葹殇h面的梯度:GmaxGG1Ti,jmaxTi,j,Ti,j,G2G3G4Ti,j,Ti,j,Ti,j(7)每個(gè)點(diǎn)?
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本文編號(hào)：2561345