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海洋叶绿素a浓度反演及其在赤潮监测中的应用

张春桂 曾银东 张星 潘卫华 林晶

张春桂, 曾银东, 张星, 等. 海洋叶绿素a浓度反演及其在赤潮监测中的应用. 应用气象学报, 2007, 18(6): 821-831..
引用本文: 张春桂, 曾银东, 张星, 等. 海洋叶绿素a浓度反演及其在赤潮监测中的应用. 应用气象学报, 2007, 18(6): 821-831.
Zhang Chungui, Zeng Yindong, Zhang Xing, et al. Ocean chlorophyll-a derived from satellite data with its application to red tide monitoring. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(6): 821-831.
Citation: Zhang Chungui, Zeng Yindong, Zhang Xing, et al. Ocean chlorophyll-a derived from satellite data with its application to red tide monitoring. J Appl Meteor Sci, 2007, 18(6): 821-831.

海洋叶绿素a浓度反演及其在赤潮监测中的应用

资助项目: 

国家863计划重大专项“台湾海峡及毗邻海域洋动力环境实时立体监测系统” 2001AA604

中国气象局项目“MODIS资料在福建省陆海环境监测中的应用” CMATG2005M35

Ocean Chlorophyll-a Derived from Satellite Data with Its Application to Red Tide Monitoring

  • 摘要: 采用OC2和OC3两种标准经验算法以及Clark和NSMC-CASE2两种半分析算法进行了MODIS海洋叶绿素a浓度反演, 并根据2004年福建近海赤潮监控区内10个站点的叶绿素a浓度观测数据对反演结果进行了分析。 利用2002—2005年MODIS叶绿素a浓度反演结果对同期发生在福建近海的赤潮灾害进行了初步研究, 并探讨了250 m 和500 m 分辨率的MODIS可见光数据对赤潮灾害监测的可能性。 结果表明: 两种标准经验算法和两种半分析算法对叶绿素a浓度的反演均存在不同程度的偏高, 相对而言, OC3标准经验算法比较适合基于MODIS的福建近海叶绿素a浓度反演; MODIS红光 (250 m) 和绿光 (500 m) 通道数据的比值在赤潮灾害发生过程中发生了显著变化, 在灾害发生时其值明显较灾前和灾后均偏大。
  • 图  1  福建省赤潮监控区内10个观测站点分布图

    Fig. 1  The map of ten observation stations of red tide in Fujian

    图  2  现场采集与MODIS数据反演叶绿素a浓度相关分析结果

    Fig. 2  The result of correlation analyse of measured CChla and calculated CChla base on MODIS data

    图  3  现场采集与MODIS数据反演叶绿素a浓度变化曲线

    Fig. 3  The curve of measured CChla and calulated CChla

    图  4  2004年5月3日福建省海域叶绿素a浓度四种算法的反演结果(单位:mg·m-3

    Fig. 4  The result of four algorithms of CChla on May 3, 2004 in Fujian ocean (unit: mg·m-3)

    图  5  2002-2005年福建海域典型赤潮灾害叶绿素a浓度反演结果(单位:mg·m-3

    (a) 2002-06-06, (b) 2002-11-11, (c) 2003-04-18, (d) 2003-05-20, (e) 2003-05-31, (f) 2003-05-31, (g) 2004-04-27, (h) 2004-05-03, (i) 2004-05-10, (j) 2004-05-26, (k) 2005-06-09, (l) 2005-07-05

    Fig. 5  The calculate result of CChla of representative red tide during 2002-2005 in Fujian ocean (unit: mg·m-3)

    (a) 2002-06-06, (b) 2002-11-11, (c) 2003-04-18, (d) 2003-05-20, (e) 2003-05-31, (f) 2003-05-31, (g) 2004-04-27, (h) 2004-05-03, (i) 2004-05-10, (j) 2004-05-26, (k) 2005-06-09, (l) 2005-07-05

    图  6  RA与实测CChla浓度的相关图

    Fig. 6  The correlation map of RA and measured CChla

    图  7  赤潮灾害发生前、中、后的RA变化

    Fig. 7  The change of RA course in red tide

    表  1  MODIS应用于海洋环境监测的探测通道特性

    Table  1  Characteristics of MODIS channel applied to ocean

    表  2  福建省赤潮监控区内10个观测站点经纬度

    Table  2  Latitude and longitude of ten observation stations of red tide in Fujian

    表  3  SeaDAS两种标准经验算法表达式

    Table  3  The expression of two standard empirical algorithms of SeaDAS

    表  4  现场采集与MODIS数据反演叶绿素a浓度结果 (单位: mg/m3)

    Table  4  The measured Chlorophyll-a and the calculated Chlorophyll-a base on MODIS data (unit: mg/m3)

    表  5  2002—2005年福建海域典型赤潮灾害情况

    Table  5  The representative red tide of 2002—2005 in Fujian ocean

    表  6  经过质量控制后的20个样本点数据

    Table  6  20 samples data after quality cortrol

    表  7  计算2002—2005年赤潮RA的样点位置及取样日期

    Table  7  The sample position and sample date of RA of red tide in 2002—2005

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出版历程
  • 收稿日期:  2007-02-28
  • 修回日期:  2007-09-10
  • 刊出日期:  2007-12-31

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