海洋资料客观分析和无规噪声对分析场的影响

本文提出了用于海洋资料的一个客观分析方法。使用这个方法温度场、气压场、高度场、海冰速度、海面风场和流函数等分别进行了分析。分析试验表明这个方法简单方便、分析精度较高。     

一个标量场的客观分析方法和资料点空间结构的设计

这是一个根据Ｇａｕｓｓ－Ｍａｒｋｏｖ原理建立的标量场客观分析方法，并在资料的模拟中得到了应用。在这个方法的推导过程中还给出了计算ｒ．ｍ．ｓ误差的公式。通过试错调整格点的空间结构，可以设计出有效的空间取样阵列。本文使用这个方法对温度场、气压场和高度场分别进行了分析．试验结果表明这个方法简单、方便，分析结果令人满意。     

用客观分析方法生成海洋要素格点分布场

海洋资料的客观分析是海洋研究及制图过程中非常重要的一个步骤，它可以弥补种种原因造成的实测资料误差及缺测，并滤掉噪声成分。好的客观分析方法获得的要素格点分布场，能较客观地反映出要素的真实分布。     

历史资料客观分析数据库

历史资料客观分析数据库是国家“八·五”科技攻关项目的一子课题，用了五年的时间研制并完成。它可以为海洋环境预报及预报模式研究服务，提高了海洋预报、特别是灾害性海况（海浪、风暴潮、海冰）预报的水平，它是海洋环境数值预报系统的一个重要组成部分。本文主要介绍历史资料客观分析数据库的概况及研制使用过程。     

西北太平洋常规SST资料的客观分析方法研究(Ⅰ.旬平均船舶报资料分析)

本文根据西北太平洋旬的常规SST船舶报资料的采样特点,提出了一种与之相适应的客观分析方法。通过对1999年2月中旬和8月中旬资料的详细分析,发现冬半年和夏半年的资料水平有一定的差异,并给出了一种在此基础上的资料质量控制方案。本文采用逐步订正法对资料进行客观分析,与人工分析结果对比表明,这种方法能相当好地刻画西北太平洋的海温分布特点。     

西北太平洋常规SST资料的客观分析方法研究(Ⅱ,旬平均台站报资料)

本文比较详细地分析考察了台站报资料的基本特点和质量水平，给出了一种用于西北太平洋旬平均海表温度（SST）场的台站报分析方法，通过与未包括台站报的西北太平洋旬平均SST分析场的比较发现，引入台站报资料对提高西北太平洋，特别是我国近海的旬平均SST场具有相当好的补充作用。     

海洋环境要素客观分析图绘制的若干问题

根据海洋环境资料空间分布的特点,使用Surfer中三角形线性插值法与样条平滑的组合能够比较准确地绘制单航次数据资料的客观分析图。对于累年多源资料,为了较好地解决海洋环境场的各向异性和资料空间分布不均匀性的问题,在Carter(1987)发展的客观分析统计模型的基础上,采用不同的搜索域进行客观分析,取得了良好效果。另外,Kriging方法用于海洋绘图时,在跃层和锋面处容易出现“鼓肚”现象,不能很好地反映浅海区潮混合导致的均匀层,应用时需加以注意。     

西北太平洋常规SST资料的客观分析方法研究(II,旬平均台站报资料)

本文比较详细地分析考察了台站报资料的基本特点和质量水平，给出了一种用于西北太平洋旬平均海表温度（ＳＳＴ）场的台站报分析方法，通过与未包括台站报的西北太平洋旬平均ＳＳＴ分析场的比较发现，引入台站报资料对提高西北太平洋，特别是我国近海的旬平均ＳＳＴ场具有相当好的补充作用。     

多源资料重构三维海温场的先验误差估计和诊断分析

针对遥感资料与实况观测融合重构三维海温场的问题,改进了最优插值中的先验统计信息估计,并研究了背景场和观测项的各自影响机制。在最优插值中,将背景场分别取为平均气候场（静态方案）和遥感合成场（动态方案）;在最优融合前,用后验诊断方法迭代优化了背景误差和观测误差协方差;融合完成后,用观测空间诊断误差和模式格点指标对比分析两种方案。主要结论:（1）动态方案相对于静态方案分析误差减小的绝对量值由二者的观测误差之差决定、减小的相对程度由二者的背景误差之比决定;（2）背景场的调整作用在中高纬占优势、在赤道海域与观测项调整作用相当,是由协方差相关尺度的准纬向分布特征决定的;（3）动态分析场的中尺度信号谱能量整体比静态分析场高1~3个量级,但在热带海域相当;（4）遥感资料通过分辨实况观测所无法分辨出来的海温中尺度特征,达到减小误差、提高有效分辨率的效果。     

一个以物理因子为典型场的海温距平客观分类法及其分型结果

分类法是分析事物变化规律的重要手段之一，在水文气象上用得较普遍。目前不少水文气象要素场的分型研究工作，是根据场的外型特点进行分类，缺乏明确的成因物理基础；而且结果可因人而异，分型指标缺乏客观性和定量性，影响了规律性的正确揭露及其使用效果。     

海洋矢量过程旋转谱估计的统计分布及置信区间

本文利用一些复随机变量的分布和统计推断理论,导出了向量过程的正旋谱、负旋谱、谱差、总谱、外自谱、频域外自相关函数、外自谱的位相函数等估计量的渐近分布以及它们的置信区间,并简略地讨论了所得置信区间的最优性。最后用锚系海流计资料实例说明了所得置信区间公式在海流资料分析中的应用。     

海洋湍流的测量及相关分析

对海洋湍流速度脉动的一维概率密度作了测量，并把测量结果与高 斯分布进行了比较。比较的结果表明，一个接近于高斯分布而另一个却差别较 大。计算到直至五阶湍流相关函数并与网格湍流进行了比较，结果都表明小时 间间隔中测量结果与网格湍流的结果近似一致，而大时间间隔中却相差很大。 以上结论说明了较长的测量时间的必要性。     

海域油气勘查研究程度的优化分析

本文运用系统论、控制论和信息论是分析解决海域油气的“勘查研究程度”问题，不仅阐述了“勘查研究程度”的本质，而且阐明一些新颖的反映“勘查研究程度”特征的概念。     

东海表层多年平均水温的奇异矢量分析和水系划分

在海洋学和气象学的研究中,海洋表层水温是最重要而又易于观测的基本参数之一,对其观数据进行收集、整理和分析研究,向为海洋和气象业务部门所重视。就东海来说,日本气象厅长崎海洋气象台自1953年以来即已系统收集该海区的表层水温观测资料,逐旬发布《东海表层水温旬报》。并先后出版了三卷详尽的资料汇编:《东海逐旬表层水温五年报(1953-1957)》,《东海及黄海逐旬表面水温十年报(1953-1962)》,《东海表层水温二十年报(1953-1972)》。 现有关于东海表层水系配置以及与之有关的海流系统和海况变动等方面的知识,大多是通过这些资料的分析研究而得到的。其中,特别应该提到的是日本学者菊池繁雄(1959)、小泉政美(1964)和佐原勉(1974,1975)的工作。他们分别依据上列三项资料,对东海表层水温旬报中的一百多个测站的水温季节変化作了常规统计分析,并在些分析基础上定性地勾划出东海表层水系配置和海流系统的大致轮廓。这些研究成果迄今仍是讨论东海水文特征的重要依据。 然而,上述三位作者提出的东海表层水系划分方案,尽管大体相同,但在测站类别的划分或合并以及代表站的选择等具体问题上却有颇大的出入，如表1及图1所示。在我们看来,这三种基于表层水温季节变化统计特征而提出的水系划分方案之所以有如此显著的差别,其原因主要不在于资料的年限不一,而是在于缺乏客观的分类判据。迄今为止,在海洋水文特征的分析研究中,水系(或水团)划分判据的选择是一件相当主观的事情。一般都是根据分析者的经验和直观判断来作出选择。表1列举的三位作者所依据的统计特征,除菊池繁雄(1959)采用的水温年变化调和常数以外,大多并不提供独立的信息,因而未能充分揭示各测站表层水温季节变化之间错综复杂的关系。况且,这三位作者在具体分析各测站的各种统计特征的相似性或差异性时,并未给出客观的判据,而只是先验地从不同的角度对这些特征加以删简或强调,这就给测站的聚类和相应代表站的选择带来了不同程度的片面性,以致得到不同的聚类结果。 为了避免上述关于东海表层水系划分方案所蕴含的不确定性,我们试图采用数据矩阵的奇异值分解技术,对东海82个1°×1°(经、纬度)网格点的多年(1953-1972)旬平均表层水温季节距平数据矩阵进行正交分解,从而确定表征该海区表层水温时-空变异的前几对最具特征意义的奇异矢量,以之作为东海表层水系划分的一项客观依据。     

黄、东海海雾过程及其大气和海洋环境背景场的分析

海雾是海气相互作用的产物,是海上出现的一种灾害性天气。它对海上航运、海洋捕捞、水产养殖、港务活动及沿海地区农作物和人类身体健康都有重大的影响,因此,海雾研究受到世界各沿海国家的普遍重视。国内对黄、东海海雾研究已做了大量工作。王彬华(1983)对中国邻海海雾的分布、特性和变化,以及海雾形成的海洋和大气环境作了比较全面的论述。此外,井传才(1980)、狩生义明(1972)、赵永平(1983)等对黄、东海海雾的统计特征及天气学分类进行了分析,亦得到了有益的结果。但以上工作大多是采用沿海台站的观测资料进行分析的结果。本文根据近十几年(1983-1994年)的卫星云图和近3年(1992-1994)出现在黄、东海区的15个典型个例,分析了海雾在海上的出现频率,海雾过程中海洋和大气背景场,提出了黄海海雾出现和不出现的24小时大气环流型,为黄、东海海雾的预报提供了依据。     

天然热释光技术在海洋油气田勘查中的应用

沉积物热释光能有效地反映海洋环境下深部油气田引起的微弱放射性异常。热释光在不同的测试粒级、不同的岩性中的丰度不同，结果为粗粒级＞细粒级、砂岩＞粉砂质砂岩＞泥质粉砂岩＞泥岩。热释光也与部分金属元素含量有关，Ti、Ba、Zn、Fe^3 /Fe^2 与热释光呈正相关关系。热释光与烃类也呈较强的正相关性。不同采用深度热释光测量结果表明，热释光剂量随沉积物的沉积深度和沉积时间的增加而增加，深层样的热释光对油气藏的指示效果更好。     

北黄海海区浅地层剖面数据资料干扰分析及预处理

在前人工作的基础上,对北黄海海区采集的浅地层剖面资料中出现的多次波、鸣震等干扰因素进行了系统的分析,并对剖面的反射品质进行了评估,将全区分为北黄海中部较轻干扰区,北黄海南部较弱干扰区,北黄海北部较重干扰区及渤海海峡周边较重干扰区。通过滤波处理,对剖面中出现的多次波、鸣震等干扰因素进行了有效的压制,消除了干扰波对原始资料的污染,为后续地质分析与解释工作提供了理想的基础资料。     

赤道海洋波动弱非线性动力学系统浅析

通过对连续层化条件下赤道海洋波动及相关环流特征尺度和物理量的尺度分析,全面分析了赤道海洋波动及其相关环流所属动力学系统的性质。分析结果表明,该系统为以参数ε为表征的弱非线性动力学系统,在此基础上建立了适合描述赤道波非线性效应的动力学模型。     

聚类分析法在浅海水团分析中的应用及黄、东海变性水团的分析

本文引入变性水团概念,用聚类分析确定黄、东海浅海海域变性水团的边界及其变化。根据给定的标准进行聚类,确定了水团的个数、边界及混合区。 由聚类方法所得结果看出,在该海区中有八个变性水团。根据温、盐相对指标,将这些水团分为九种不同的特征。也可以把这些水团划分为三种盐度类型。在温—盐点聚图上,不同变性水团的温盐点,分布于一条曲线附近,它体现出逐级变性的特点。各变性水团的变化范围都很大,这说明该海区中水团变性强烈。在暖季中的增温降盐和冷季中的降温增盐,可认为是整个黄海和东海水体变性的特征。所有季节性水团都经历一个形成与消亡的过程。 文中讨论了变性水团和海洋环境的相互关系。水团变性是热力因素和动力因素共同作用而产生的。通过变性水团的分析,作者认为,在该海区水团的变性中,热力因素起着主要作用。变性水团界线的舌状分布与流向之间的关系是很明显的,可作为分析环流的旁证。最后描述了变性水团和底层中心渔场之间的关系。