海洋环境再分析技术

   海洋环境再分析是利用数据同化技术将海洋历史观测资料与动力模式相结合，再现过去海洋状态场的时空连续变化，是国际业务化海洋学的前沿领域。本书综合分析国内外海洋环境再分析的研究进展，对全球海洋环境再分析中海洋观测资料、动力模式、数据同化、系统综合集成、产品制作、检验评估、解释应用、可视化等关键技术进行详细介绍，为我国海洋环境再分析进一步发展奠定基础，提高我国海洋环境安全保障能力。
本书可供海洋资料处理、海洋数据同化、海洋数值模拟、海洋再分析等领域的研究人员、技术人员、业务人员，以及科研院所、高等院校相关专业的师生阅读参考。

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 很优插值 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
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