Page 97 - 《应用声学》2021年第5期
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第 40 卷 第 5 期        李宏琳等： 温盐深剖面仪与 Argo 数据的冬季印度洋声速剖面分析                                       741


             量深度在 2000 m 内的全球各海洋温度和盐度的剖                        平均数据，水平空间分辨率约为 9 km。下载海洋产
             面实时资料数据，为海洋学科研究等提供数据支持。                           品中心的L3级SST产品，存储格式为.nc文件，通过
             经过多年来的努力与多方合作，Argo计划已经形成                          读取文件中的属性数据、经纬度、SST 等信息，最终
             了一个庞大的全球海洋观测体系。                                   确定以平均值的方法得到所需要的SST数据。
                 本文研究中使用的是中国 Argo 实时资料中
             心 (http://www.argo.org.cn/) [10]  提 供 的 2004 年 –  2 对比分析
             2019年的全球海洋Argo网格数据集(BOA_Argo)。
                                                                   在 17 个站位的 CTD 数据中，1 ∼ 12 站位的
             BOA_Argo 数 据 集 格 式 如 表 1 所 示。 选 取
                                                               观测时间是 2018 年 12 月，13 ∼ 17 站位的观测时
             BOA_Argo 数据集中 14.5S ∼ 17.5S、85.5E ∼ 90.5E
                                                               间是2019年1月。因此，为了比较以上CTD数据和
             范围数据，时间分辨率选择月平均数据和逐年月平
                                                               BOA_Argo网格资料、遥感表层数据和BOA_Argo
             均数据，空间分辨率为经纬度水平 1 × 1 ，深度为
                                             ◦
                                                  ◦
                                                               网格资料的差异，根据观测时间和地理位置，在就近
             0 ∼ 1975 m，其中，0 ∼ 10 m 间隔 5 m，10 ∼ 180 m
                                                               原则下，本文首先在 0 ∼ 10 m，将卫星遥感 SST 数
             间隔10 m，180 ∼ 460 m间隔20 m，460 ∼ 500 m间
                                                               据看作等温的，然后和BOA_Argo网格资料进行误
             隔 40 m，500 ∼ 1300 m 间隔 50 m，1300 ∼ 1900 m
                                                               差分析，再分别选取 “BOA_Argo”网格资料中的月
             间隔100 m，1900 ∼ 1975 m间隔75 m。处理之后垂
             直方向0 ∼ 1975 m空间间隔1 m。                             平均 (2004 年 –2019 年 1 月和 12 月) 和逐年逐月平
                                                               均(2018年12月和2019年1月)进行分析。
                       表 1   “BOA_Argo” 数据集
                                                               2.1  SST对比
                    Table 1 “BOA_Argo” data set
                                                                   选用了相应时段由中国 Argo 资料中心提供的
                        数据文件                  数据介绍             Argo 网格数据集 (BOA_Argo)，其温度剖面顶层数
                BOA_Argo_YYYY_MM.mat       逐年逐月数据文件            据可以用来与 MODIS 的 SST 产品相互检验，提取
                  BOA_Argo_annual.mat      年平均数据文件             BOA_Argo 网格资料数据的顶层温度数据和相应
                BOA_Argo_monthly_*.mat     月平均数据文件             的经纬度，作为 MODIS 的逐年月平均 SST 产品的
                                                               检验数据。分析可知，MODIS 日平均 SST 数据比
             1.3 卫星遥感SST产品                                     逐年逐月平均 SST 数据的整体误差偏大，原因可能
                 SST 可以通过遥感卫星的手段获取， 其中                         是选择的对比数据是 BOA_Argo 数据集中逐年逐
             MODIS 是美国国家航空航天局 (NASA) 对地观测                      月平均数据中的温度。表2列出了BOA_Argo数据
             系统(Earth observing system, EOS)计划中最具有             集中逐年逐月平均表层温度数据与 MODIS 日温度
             特色的传感器之一，可免费下载                 [11] 。MODIS 同      平均数据、逐年逐月温度平均数据之间的差异。从
             搭载在平台上的其他仪器一起通过轨道追踪和数                             表 2中可以发现，相比于MODIS获取的日平均SST
             据传播卫星系统 (Tracking and data relay satellite        数据，MODIS 逐年逐月 SST 数据与 BOA_Argo 数
             system, TDRSS)，向位于新墨西哥WhiteSand地面                 据集中逐年逐月平均表层的温度数据具有很好的
             接收站传送数据，然后这些数据被发送到 Goddard                        一致性，两者的均方根误差为 0.5600 C，平均绝对
                                                                                                 ◦
             空间飞行中心的 EOS 数据和操作系统 (EDOS)                [12] 。  偏差为 0.4426 C，误差和偏差较小，从平均意义上
                                                                            ◦
             系统经过 0 级数据处理之后，将资料分发至存档
             中心生成 L1-A 等产品，L2、L3 及产品由 MODIS 应                      表 2   MODIS 与 BOA_Argo 的 SST 误差
             用处理系统 (MODIS adaptive processing system,             Table 2    SST errors of MODIS and
             MODAPS) 生成，然后再分发到 3 个 NASA 数据                        BOA_Argo
             中心。                                                                                 (单位：C)
                                                                                                      ◦
                 本文选用 AQUA 卫星获取的日平均 SST 产品                            误差      MODIS 逐年逐月    MODIS 逐日平均
             和逐年逐月平均 SST 产品为研究对象，研究区域                                最大误差         1.3021        1.3372
             位于 14.5S ∼ 17.5S、85.5E ∼ 90.5E 之间，属于印度                  最小误差         0.0212        0.2689
             洋的东南部。选取 2018 年 12 月 27 日 –2019 年 1 月                 平均绝对偏差         0.4426        0.7322
                                                                    均方根误差         0.5600        0.8347
             3 日的日平均数据、2018 年 12 月平均和 2019 年 1 月
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