渤海海冰可見光遙感數(shù)據(jù)的反演、同化和候平均時(shí)間序列的構(gòu)建分析.pdf

1、本文利用美國宇航局的EOS（Earth Observing Satellites，包括EOS-AM和EOS-PM）衛(wèi)星上的中等分辨率成像光譜儀MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）所提供的分辨率較高的可見光遙感數(shù)據(jù)，對(duì)渤海海冰進(jìn)行了算法研究和同化，并構(gòu)建了渤海參數(shù)候平均的時(shí)間序列，對(duì)渤海海冰季節(jié)內(nèi)變化特征和關(guān)鍵影響因子進(jìn)行研究。
　　本文通過對(duì)MODIS可見光通道的

2、研究，提出利用可見光波段通道2和通道7的比值進(jìn)行冰上積雪和云區(qū)分，改進(jìn)了下墊面為海冰時(shí)基于MODIS可見光通道的云識(shí)別算法，提高反演的準(zhǔn)確率。云的剔除會(huì)造成海冰反演場的缺測，利用弱約束變分方法可以對(duì)缺測的云區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)，提高M(jìn)ODIS可見光數(shù)據(jù)的應(yīng)用率。
　　在目前渤海海冰反演算法不成熟的情況下，本文通過人機(jī)交互軟件，利用MODIS可見光數(shù)據(jù)獲取了2001-2011年冬季渤海海冰外緣線，進(jìn)而根據(jù)海冰外緣線數(shù)據(jù)計(jì)算并構(gòu)建了這11年

3、冬季渤海海冰范圍和遼東灣、渤海灣和萊州灣海冰外緣線離岸距離的候平均時(shí)間序列，給出了目前在不借助同化模式手段的前提下，通過海冰外緣線計(jì)算獲得高時(shí)間分辨率的渤海海冰離岸距離和范圍的數(shù)據(jù)。
　　針對(duì)所構(gòu)建時(shí)間序列，對(duì)其年際和季節(jié)內(nèi)變化特征進(jìn)行了分析。各海灣的年際和季節(jié)內(nèi)變化特征都有所不同，遼東灣最大值出現(xiàn)的時(shí)間比渤海灣和萊州灣晚，且具有發(fā)生時(shí)間越晚，該年度冬季冰情越重的特點(diǎn)。基于渤海海冰候平均時(shí)間序列，從季節(jié)內(nèi)變化的角度分析了影響渤海海

4、冰的關(guān)鍵因子。結(jié)果指出，小的海區(qū)（渤海灣和萊州灣）的海冰對(duì)氣溫的響應(yīng)更快，每候負(fù)積溫是一個(gè)比候平均氣溫更好的預(yù)報(bào)因子；而大的海區(qū)（遼東灣）與一個(gè)月左右的前期氣溫因子相關(guān)更好。前期副高面積、強(qiáng)度和脊線位置均與渤海海冰范圍和各海灣離岸距離呈明顯負(fù)相關(guān)。在500hPa位勢高度的西風(fēng)環(huán)流帶上，定義了兩個(gè)與渤海海冰呈明顯負(fù)相關(guān)的關(guān)鍵區(qū)（東亞和西太），其中東亞關(guān)鍵區(qū)主要反映出寒潮對(duì)渤海海冰的影響，西太關(guān)鍵區(qū)則體現(xiàn)出極渦和副高勢力的強(qiáng)弱對(duì)比，這兩個(gè)關(guān)