海洋环境再分析技术

第1章 海洋环境再分析研究进展 1 1.1 国外研究进展 1 1.1.1 美国 1 1.1.2 ECMWF 4 1.1.3 法国 5 1.1.4 日本 6 1.2 国内研究进展 7 1.2.1 CORA 7 1.2.2 REDOS 8 1.2.3 FIOCOM 8 参考文献 8 第2章 多源海洋历史观测资料及其处理 10 2.1 海洋现场观测资料及其处理 10 2.1.1 WOD 10 2.1.2 Argo 23 2.1.3 GTSPP 26 2.1.4 GDP 27 2.2 卫星遥感观测资料及其处理 28 2.2.1 海面高度异常 28 2.2.2 潮汐信息 40 2.2.3 海冰数据 50 参考文献 57 第3章 全球海洋再分析数值模式 59 3.1 海洋数值模式 59 3.1.1 MITgcm 59 3.1.2 NEMO 61 3.1.3 HYCOM 63 3.1.4 MOM 64 3.2 海冰数值模式 66 3.2.1 CICE 66 3.2.2 LIM 67 3.2.3 SIS 70 3.3 参数化方案 71 3.3.1 海洋垂直混合 71 3.3.2 海气湍通量 73 3.3.3 海冰融池 77 3.3.4 海冰反照率 78 3.4 全球冰-海耦合数值模拟 80 3.4.1 海洋模拟 80 3.4.2 海冰模拟 87 参考文献 88 第4章 数据同化技术 92 4.1 基础同化 92 4.1.1 *优插值 92 4.1.2 三维变分 93 4.1.3 四维变分 95 4.1.4 卡尔曼滤波 95 4.1.5 集合卡尔曼滤波 96 4.1.6 混合同化 97 4.2 温盐一致性调整 98 4.2.1 TH99 99 4.2.2 EOF 重构 99 4.2.3 数据表一一对应 100 4.3 卫星测高数据同化 101 4.3.1 直接同化 101 4.3.2 间接同化 102 4.4 潮汐数据同化 110 4.5 海冰数据同化 112 4.6 高分辨率数据同化 113 4.6.1 高斯滤波在高分辨率同化中的应用 113 4.6.2 高分辨率时空多尺度数据同化 114 4.7 并行同化 116 4.7.1 计算热点分析 116 4.7.2 并行算法设计 118 4.8 同化试验和结果检验 122 4.8.1 个例同化试验 122 4.8.2 卫星观测海表温度数据同化试验 130 4.8.3 卫星和现场观测联合同化试验 133 参考文献 135 第5章全球涡分辨率海洋再分析系统、产品及其检验评估 140 5.1 海洋再分析系统 140 5.1.1 HYCOM 140 5.1.2 GLORYS12v1 142 5.1.3 CORA2 143 5.2 海洋再分析产品 146 5.2.1 HYCOM 146 5.2.2 GLORYS12v1 146 5.2.3 CORA2 147 5.3 再分析产品检验评估 147 5.3.1 ORA-IP计划 147 5.3.2 GLORYS12v1 153 5.3.3 CORA2 160 参考文献 180 第6章海洋再分析产品应用 185 6.1 水声学 185 6.1.1 概述 185 6.1.2 基于海洋再分析的水声学数据集 187 6.1.3 基于CORA2 的海洋水声学应用 193 6.2 海洋特征现象解释 202 6.2.1 海洋锋 202 6.2.2 中尺度涡 203 6.2.3 跃层 207 6.3 海洋热含量诊断 210 6.3.1 数据资料与分析方法 210 6.3.2 海洋热含量诊断分析 210 6.4 ENSO 预测 220 6.4.1 气候尺度检验 220 6.4.2 ENSO事件的刻画 226 6.4.3 ENSO预测应用 231 6.5 海洋再分析产品可视化及系统设计与实现 233 6.5.1 温盐密声可视化 233 6.5.2 海流可视化 236 6.5.3 声场可视化 237 6.5.4 中尺度涡可视化 238 6.5.5 海洋锋可视化 239 6.5.6 跃层可视化 239 6.5.7 可视化系统设计与实现 240 参考文献 244