臺風(fēng)對海洋葉綠素a濃度影響的定量遙感初探_付東洋

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1、第31卷第3期海洋學(xué)報Vol131,No132009年5月ACTAOCEANOLOGICASINICAMay2009臺風(fēng)對海洋葉綠素a濃度影響的定量遙感初探1,2,3333付東洋,潘德爐,丁又專,鄒巨洪(11中國科學(xué)院南海海洋研究所,廣東廣州510301;21廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院,廣東湛江524088;31國家海洋局第二海洋研究所衛(wèi)星海洋環(huán)境動力學(xué)國家重點實驗室,浙江杭州310012)摘要:研究臺風(fēng)對海洋水色環(huán)境的影響,是目前海洋遙感技術(shù)又一應(yīng)用領(lǐng)域。由于臺風(fēng)期間天氣惡劣,遙感資料較少,國際上主要針對個別典型臺風(fēng),研究其對海表溫度、海洋

2、葉綠素a濃度及初級生產(chǎn)力的影響,很少通過遙感資料系統(tǒng)地對這一影響進行定量分析和建模。自2000到2007年,過境中國近海以及西北太平洋海域臺風(fēng)近百次,作者通過系統(tǒng)地分析這期間MODIS,SeaWiFS的3A級葉綠素a濃度數(shù)據(jù),結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)臺風(fēng)促進了相應(yīng)海域葉綠素a濃度的大幅增長,總體上平均增長約11426倍,個別區(qū)域在5倍以上,同時,該增長一般延后3~6d,在7~10d后恢復(fù)到原來的水平;(2)進一步對這些數(shù)據(jù)進行一元統(tǒng)計線性回歸,發(fā)現(xiàn)葉綠素a濃度增長比(Rch-la)與臺風(fēng)影響因子(Tw)滿足如下關(guān)系:Rch-la=010012T

3、w+11017,其相關(guān)系數(shù)達018;(3)臺風(fēng)期間葉綠素a濃度與無臺風(fēng)時葉綠素a濃度之間有很強的線性關(guān)系,其關(guān)系滿足:Cch-la=112367C0ch-la+010636,且相關(guān)系數(shù)高達0198。這一初步研究結(jié)果對進一步通過遙感手段深入研究臺風(fēng)對海洋水色環(huán)境的影響有借鑒意義。關(guān)鍵詞:海洋遙感;西北太平洋海域;葉綠素a濃度;臺風(fēng)影響因子;線性回歸中圖分類號:X834;P735文獻標識碼:A文章編號:0253-4193(2009)03-0046-113到26e左右,葉綠素a濃度從013mg/m升到1引言3[7]115mg/m;Lin在對2

4、003年掠過我國臺灣島熱帶風(fēng)暴或者是臺風(fēng),能引起海洋水體的垂以南巴林塘海域的中等規(guī)模的熱帶風(fēng)暴啟德(Ka-i[1]直混合和上升流形成,而Babin、Lin等、Miller等Tak)的研究指出,在此風(fēng)暴為期3d停留期間,分別指出,該垂直混合過程及由此引起的上升流Ka-iTak使海表葉綠素a濃度增加了近30倍,單能將海洋深層冷水區(qū)中營養(yǎng)鹽泵送到海表的真光獨由此引起的碳元素的固定量是018Mt,或者說[2-4][8]層并引起浮游植物的旺盛生長。而Acker及是南海每年新增量的2%~4%。由此可見,深Wren等認為,在近岸海域,由颶風(fēng)引起的夾帶

5、作入定量研究臺風(fēng)對海洋葉綠素a濃度及海洋初級用及上升流會引起沉積物的再懸浮,使懸浮泥沙生產(chǎn)力的影響,有廣泛的現(xiàn)實意義和應(yīng)用領(lǐng)域。濃度增大,從而導(dǎo)致葉綠素a的遙感反演誤差更但是,要在臺風(fēng)期間進行現(xiàn)場海上測量,是非常困高,因此他們認為臺風(fēng)引起的浮游植物生長及海難的事情。因此,基于衛(wèi)星遙感技術(shù)進行該領(lǐng)域[5)6]洋葉綠素a(ch-la)濃度提高是一種誤解。然的定量分析與研究是目前的主要研究手段。而,Shi和Wang在對2005年登陸墨西哥海灣的在這篇文章中,作者利用國家海洋局第二海洋臺風(fēng)Katrina研究發(fā)現(xiàn),由于該次臺風(fēng)在墨西哥海研究所衛(wèi)星

6、海洋環(huán)境動力學(xué)國家重點實驗室所提供灣停留時間較長,使該區(qū)域海表溫度從30e下降的中分辨率影像光譜儀MODIS(ModerateResolu-收稿日期:2008-05-08;修訂日期:2009-12-15?；痦椖?國家自然科學(xué)基金(40730843)。作者簡介:付東洋(1969)),男,四川省閬中市人,講師,博士研究生,主要研究方向:海洋遙感與圖像處理。E-mail:fdy163@163.com3期付東洋等:臺風(fēng)對海洋葉綠素a濃度影響的定量遙感初探47tionImagingSpectroradiometer)及寬視域海洋掃描日)9月12

7、日期間的SeaWiFS/3A0資料進行分段儀SeaWiFS(Sea-viewingWideField-of-viewSen-分析,結(jié)果如圖1所示,該圖顯示了碧利斯登陸的主sor)衛(wèi)星/3A0資料,對2000)2007年西北太平洋要區(qū)域(2115b~2315bN,121b~123bE)在臺風(fēng)前、海域的主要臺風(fēng)或熱帶風(fēng)暴前后葉綠素a濃度數(shù)據(jù)臺風(fēng)中、臺風(fēng)后各10d內(nèi)的葉綠素a濃度變化情資料進行了詳細的對比分析,所選海域既涉及相對況,從圖1b可以清楚地看到,在臺風(fēng)期間及過后的較遠的?類水體,也涉及近岸的ò類水體,同時統(tǒng)計近10d內(nèi),臺灣東岸附近

8、海域,葉綠素a濃度明顯研究次數(shù)達百余次,因此該研究結(jié)果對西北太平洋升高,其總體變化情況如下:當(dāng)月總體平均值為3海域具有一定的代表性,能反映海表葉綠素a濃度01228mg/m,臺風(fēng)前(8月12)21日)平均濃