国家海洋局极地科学重点实验室开放基金
- 作品数：75 被引量：412H指数：12
- 相关作者：朱国平许柳雄杨清华王泽民张林更多>>
- 相关机构：武汉大学上海海洋大学中国极地研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球农业科学环境科学与工程生物学更多>>
- 基于星载激光雷达和雷达高度计数据的南极冰盖表面高程制图被引量：6
- 2014年
- 南极数字高程模型DEMs(Digital Elevation Models)是研究极区大气环流模式,南极冰盖动态变化和南极科学考察非常重要的基础数据。目前,科学家已经发布了五种不同的南极数字表面高程模型。这些数据都是由卫星雷达高度计,激光雷达和部分地面实测数据等制作而成。尽管如此,由于海洋与冰盖交接的南极冰盖边缘区随时间的快速变化,有必要根据新的卫星数据及时更新南极冰盖表面高程数据。因此,我们利用雷达高度计数据(Envisat RA-2)和激光雷达数据(ICESat/GLAS)制作了最新的南极冰盖高程数据。为提高ICESat/GLAS数据的精度,本文采用了五种不同的质量控制指标对GLAS数据进行处理,滤除了8.36%的不合格数据。这五种质量控制指标分别针对卫星定位误差、大气前向散射、饱和度及云的影响。同时,对Envisat RA-2数据进行干湿对流层纠正、电离层纠正、固体潮汐纠正和极潮纠正。针对两种不同的测高数据,提出了一种基于Envisat RA-2和GLAS数据光斑脚印几何相交的高程相对纠正方法,即通过分析GLAS脚印点与Envisat RA-2数据中心点重叠的点对,建立这些相交点对的高度差(GLAS-RA-2)与表征地形起伏的粗糙度之间的相关关系,对具有稳定相关关系的点对进行Envisat RA-2数据的相对纠正。通过分析南极冰盖不同区域的测高点密度,确定最终DEM的分辨率为1000 m。考虑到南极普里兹湾和内陆地区的差异性,将南极冰盖分为16个区,利用半方差分析确定最佳插值模型和参数,采用克吕金插值方法生成了1000 m分辨率的南极冰盖高程数据。利用两种机载激光雷达数据和我国多次南极科考实测的GPS数据对新的南极DEM进行了验证。结果显示,新的DEM与实测数据的差值范围为3.21—27.84 m,其误差分布与坡度密切关系。与国际上发布的南极DEM数据相比,新的DEM在坡度较大地区和快速变化的冰盖边缘地区精�
- 黄华兵程晓宫鹏CLINTON Nick
- 关键词：南极冰盖数字高程模型激光雷达雷达高度计
- 利用球冠谐函数和时间序列分析预报南极地区电离层被引量：6
- 2015年
- 利用球冠谐函数和时间序列分析实现了南极地区电离层预报。首先,通过南极地区的GPS实测数据提取高精度的电离层总电子含量,并建立了极区球冠谐函数模型;然后,对不同时间段形成的模型系数时间序列进行了谱分析得到周期项,利用傅里叶三角级数拟合并预报趋势项;最后,利用时间序列分析理论中的ARMA(p,q)模型对剔除了趋势项的随机信号部分进行预报。结果表明,一天内电离层预报精度在1TECU,三天内在1.5TECU。
- 安家春宁新国王泽民张辛
- 关键词：总电子含量电离层预报时间序列
- 地球自转对北极黄河站观测日侧极光弧运动的影响被引量：1
- 2016年
- 利用北极黄河站全天空极光数据,采用AACGM模型,将日侧极光弧映射到地磁坐标系,定量计算地球自转导致的极光弧运动速度.对于任意一条极光弧,其偏斜角定义为极光弧方向与当地地磁东西方向的夹角.研究发现,地球自转产生的速度由极光弧离开天顶的距离和偏斜角决定,其中偏斜角的影响更为重要,其还决定速度的方向.在4年的观测数据中,提取超过40 000张出现极光弧的图像,计算极光弧偏斜角.计算结果表明,日侧极光弧的偏斜角随磁地方时增大而逐渐减小,并在大约10:00 MLT(磁地方时)附近发生反转.由于偏斜角的反转,地球自转产生的极光弧运动在晨侧多为极向运动,到午后多为赤道向运动.相比午前,午后的运动更为明显,最大速度可超过300m.s^(-1).
- 丘琪杨惠根陆全明胡泽骏
- 关键词：地球自转偏斜角
- 南极大西洋扇区磷虾渔业渔获率突变特征及其致因分析被引量：3
- 2014年
- 本研究利用CCARMLR数据库中提取的南极大西洋扇区(含48.1、48.2和48.3亚区)1982―2011年30年间的南极磷虾(Euphausia superba)年平均渔获率数据,运用Mann-Kendall法分析了其时间序列的发展趋势及突变特征。从趋势特征看,48区月均名义CPUE由1982年的5 t/h左右,变化至2011年的10 t/h左右。CPUE值时间序列呈现显著性周期波动,线性趋势年均增幅为0.221 t/h。48.1亚区为主要捕捞区域,其CPUE线性趋势增幅最小,为年均0.088 t/h;而48.2亚区增幅最大,年增幅达0.323 9 t/h;41.3亚区的年增幅为0.261 t/h。就渔获率突变特征而言,过去30年48区磷虾渔获率变化趋势为先缓后快的逐渐上升过程,渔获率突变点发生在1999年,这个突变在2001年后显著性存在。3个亚区磷虾渔获率均存在"上升突变"突变点。48.1亚区渔获率分别于2001年和2004年出现相交突变点,但均未通过α=0.05的显著线检验。48.2亚区分别于1995—1996年"向下突变",但未通过α=0.05的显著线检验,1996—1997年出现"向上突变",2000年通过α=0.05的显著线检验。48.3亚区突变发生在1992年,突变点通过α=0.05的显著线检验。结合海冰面积和捕捞(包括般队、捕捞技术、加工工艺)等因子分析突变的致因时,发现:(1)捕捞技术和加工工艺是最主要的致突变因子;(2)海冰面积在1983—1993年对渔获率突变有明显贡献;(3)空间上,越靠近南大陆,环境因子对突变的发生越容易产生作用。
- 杨晓明朱国平
- 关键词：南极磷虾渔获率MANN-KENDALL法
- 南极大西洋扇区南极磷虾渔获率序列的振荡模态分析被引量：4
- 2013年
- 为了解释南极大西洋扇区的48区南极磷虾（Euphausia superba）资源的多尺度振荡模态特征及其与环境振荡之间的响应关系，采用经验模态分解方法，对1982—2011年问的南极磷虾月均渔获率进行了分析。结果表明，其振荡表现出了0．5a、1a、1．5a、2．5a、7a和11a等多个周期，其中高频振荡对南极磷虾资源变动影响较大，低频振荡影响较小：3个亚区渔获率都为冬高夏低季节性振荡，48．1～48．3亚区最高值依次出现在5月、6月和9月，渔获率的最低值出现在1月；所有振荡周期中以1a为最主要振荡周期（方差解释率为46．7％），南极磷虾年补充规模对其渔获率最为重要；其2．5a振荡和海冰面积3．0a；振荡有关；渔获率低频振荡周期与气候．海流系统振荡周期有关。海冰面积和渔获率有较好的正相关关系（相关系数为O．44，位相差10个月）。海冰面积异常振荡会在8～l1个月之后对渔获率和渔获率异常产生的正相关影响。磷虾资源的振荡是环境振荡和磷虾生物周期综合作用的反映。
- 杨晓明朱国平
- 关键词：南极磷虾渔获率振荡模态经验模态分解
- 南极磷虾种群生物学研究进展Ⅲ-摄食被引量：13
- 2014年
- 鉴于南极磷虾在南极食物网中所处的关键地位,其摄食活动对南大洋海洋生态系统有着极为重要的影响。南极磷虾食物组成因季节、空间等不同而存在差异,且摄食对象的分类和鉴别也存在着较大困难,选食机制目前尚有不同意见。本文从摄食对象、摄食方式、选食机制及摄食率等方面对近百年来南极磷虾摄食生态学研究进行了总结和归纳,以期为国内外学者开展相关研究提供基础信息,并为进一步开展其摄食生态学研究提供科学思路。
- 朱国平朱小艳
- 关键词：南极磷虾食物摄食率浮游动物
- 冰钻电动机械钻具孔内升降运动特性试验研究
- 2017年
- 根据冰层钻进特点,从钻孔水力学角度出发,分析测试了钻具的质量、长度与钻井液的粘度、密度等因素对钻具下降速度特性的影响规律。通过对4种长度、不同质量的钻具在2种酯类钻井液中下落过程的测试,得出了钻具的下落速度与钻具的长度呈反比,与钻具的质量呈正比,且钻具的下落速度随钻井液的粘度和密度的增大而减小。钻具下落的加速运动时间主要与钻井液的粘度、密度及钻井液在钻具表面流动时的剪切速率有关。
- 宋佳宇徐会文张楠韩丽丽
- 关键词：钻井液
- 极区电离层梯度的特性分析被引量：8
- 2014年
- 从多个角度研究了极区电离层梯度的特性。从整体来分析时,依据单层模型的假设和投影函数只依赖于高度角的性质,利用相邻穿刺点求差来获得投影函数误差。同时,用区域电离层模型获得的不同区域和时段的TEC图作比较。从局部来分析时,用经纬线方向上的测站上空同一卫星的穿刺点来探测水平梯度的方向性。结果表明,磁暴期间,极区和中纬地区的电离层梯度明显增强,但在磁平静期间,不同于中纬地区的梯度较为稳定的方向和大小,极区电离层梯度依然变化迅速,说明极区电离层的特殊形态导致了极区电离层梯度的不稳定。
- 安家春章迪杜玉军张辛
- 关键词：极区电离层GPSTEC
- GRACE重力卫星探测南极冰盖质量平衡及其不确定性被引量：21
- 2015年
- 2002年GRACE重力卫星的成功发射为南极冰盖质量平衡的研究提供了重力探测的新纪元.本文利用美国德克萨斯大学CSR公布的2003年1月到2013年12月期间的RL05版本GRACE月重力场数据,采用最优平均核函数法和组合滤波法两种GRACE后处理方法反演了南极冰盖质量的时空变化.结果表明:在2003—2013年期间南极冰盖物质平衡呈明显的负增长状态,质量变化趋势为-163±50Gt/a(GW13)、-129±41Gt/a(IJ05)、-81±27Gt/a(W12a),加速度为-8±10Gt/a2,质量消融的主要区域分布在西南极阿蒙森海岸和南极半岛的北部.另外本文还重点探讨了可能影响到估算结果的各项误差及不确定性,分析结果显示影响南极冰盖质量平衡估算结果的最大误差源为GIA改正.通过假设检验和信息准则对时间序列分析中拟合参数的合理选取进行了探讨和分析,在联合周年项、半年项和S2、K2、K1潮汐混频项进行拟合分析时发现K1项对拟合结果的加速度影响比其他周期项稍大,尽管考虑该项的合理性因当前GRACE数据时间序列长度有限而无法确切证实,但K1项的影响值得后续关注.对比两种GRACE后处理方法的结果发现:当采用的数据时间跨度一致,误差改正方法相同,两种相异的后处理方法,其估算结果也具有较好的一致性.
- 高春春陆洋张子占史红岭朱传东
- 关键词：南极冰盖GRACE不确定性后处理方法
- 高亚洲冰川质量变化趋势的卫星重力探测被引量：12
- 2015年
- 利用高亚洲地区32个Mascon,基于GRACE RL05时变重力场模型频域和空域上的两种计算方法有效分离并提取出高亚洲冰川及其毗邻地区的等效水质量变化,得到2002—2013年期间高亚洲地区更为可靠的Mascon质量变化.高亚洲冰川质量变化的空间特征是:青藏高原内陆地区以正增长为主,边缘地区以负增长为主,在藏东南的最边缘地区冰川质量损失最为严重.天山地区、帕米尔和昆仑山地区、喜马拉雅山和喀喇昆仑山地区、青藏高原内陆地区冰川质量的平均变化趋势分别为-2.8±0.9Gt/a、-3.3±1.5Gt/a、-9.9±2.1Gt/a和5.0±0.8Gt/a,高亚洲冰川质量整体的平均变化趋势为-11.0±2.9Gt/a.印度等北部平原地区地下水平均变化趋势为-35.0±4.2Gt/a,该地区地下水信号泄漏是影响GRACE研究高亚洲冰川质量变化的关键因素,频域法和空域法能有效改正该地区地下水信号泄漏的影响.
- 朱传东陆洋史红岭张子占杜宗亮高春春
- 关键词：GRACE频域空域信号泄漏
