应用验证后的卫星观测数据研究南海北部多个台风过境的海洋响应

作者:金魏芳 发布日期:2022-08-16 阅读:166

近日,我室金魏芳高级工程师在国际期刊Remote Sensing上发表了题为" Identifying Oceanic Responses with Validated Satellite Observations after the Passage of Typhoons in the Northern South China Sea " 的研究论文,论文通信作者为王云涛研究员,合作者包括梁楚进研究员、丁涛高级工程师、周蓓锋高级工程师和陈小燕助理研究员。

论文基于我所在南海北部布放的自主浮标采集的气象和海表温度数据,并将Kammuri、Nuri和Hagupit三个台风期间的实测海表10m风速和海表温度验证遥感的观测值(图1),证实遥感数据能够准确地刻画台风期间的海洋特征。这些宝贵的浮标观测数据为海洋科学研究提供了有力支撑,论文进一步应用验证后的遥感数据研究台风过境引起上层海洋的响应。

图1.(a)浮标实测风速与卫星观测风速时间序列,(b)浮标实测海表温度与卫星观测海表温度时间序列,(c)浮标风速与遥感风速线性回归图,(d)浮标海表温度与遥感海表温度线性回归图,(e)浮标测量的风速与海表温度的线性回归图.png

图1.(a)浮标实测风速与卫星观测风速时间序列,(b)浮标实测海表温度与卫星观测海表温度时间序列,(c)浮标风速与遥感风速线性回归图,(d)浮标海表温度与遥感海表温度线性回归图,(e)浮标测量的风速与海表温度的线性回归图

本研究发现,台风Nuri和Hagupit过后,台风轨迹附近海域海表温度明显降低(图2),相应的叶绿素a浓度(Chl-a)增加,尤其是离岸区域Chl-a在两个台风过境后3至4天达峰值。这种Chl-a增加高度依赖于台风引起的混合和上升流。由于先前存在的涡旋改变了海表动力特征,涡旋的极性与海表响应之间呈现高度的匹配。在Nuri过境4天后,沿其轨迹的气旋涡(CE)通过上升流和平流作用,导致离岸Chl-a显著升高,表明气旋涡加强了台风所引起的混合。相比之下,反气旋涡(ACE)抑制台风引起的混合,导致响应不显著(图3)。论文将台风风速和涡旋特征相结合进行研究,表明复杂动力过程对海洋浮游植物生产力的综合影响,开展基于现场观测的研究有助于了解台风引起海洋生态系统的响应。

图2 台风(a)左侧和(b)右侧海表温度异常随时间的变化;蓝色、玫红色和橘色虚线分别代表Kammuri、Nuri和Hagupit台风过境;蓝色(橘色)粗线代表气旋涡(反气旋涡).png

图2 台风(a)左侧和(b)右侧海表温度异常随时间的变化;蓝色、玫红色和橘色虚线分别代表Kammuri、Nuri和Hagupit台风过境;蓝色(橘色)粗线代表气旋涡(反气旋涡)

图3 (a,b)Nuri和(c,d)Hagupit期间台风(a,c)左侧和(b,d)右侧网格化区域平均的风速和叶绿素a浓度异常图,及两者间的线性回归。.png

图3 (a,b)Nuri和(c,d)Hagupit期间台风(a,c)左侧和(b,d)右侧网格化区域平均的风速和叶绿素a浓度异常图,及两者间的线性回归

引用:Jin, W.; Liang, C.; Tian, X.; Hu, J.; Ding, T.; Zhou, B.; Chen, X.; Wang, Y. Identifying Oceanic Responses with Validated Satellite Observations after the Passage of Typhoons in the Northern South China Sea. Remote Sens. 2022, 14, 3872. https://doi.org/10.3390/rs14163872.

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