南海葉綠素時空變化分析

1、南海MODIS十綠素-a時空變化分析一、實驗?zāi)康?. 了解MODIS數(shù)據(jù)；2. 掌握南海MODIS葉綠素-a月平均影像合成的基本步驟（已完成）;3. 展示南海MODIS葉綠素-a的時空變化圖，并對葉綠素進(jìn)行分級劃分。二、實驗要求1. 對MODIS葉綠素-a進(jìn)行分級處理；2. 分析其葉綠素-a的變化規(guī)律及其變化的原因；三、實驗數(shù)據(jù)南海北部（17° N24° N, 109° E121° E） MODISLevel-2 級葉綠素-a產(chǎn)品，時間為近十 年月平均葉綠素數(shù)據(jù)，即 1月份-12月份。四、實習(xí)步驟1. 用ARCGIS將每一個月份的圖制作出來；2. 用其它

2、較件，如 ppt,畫圖，Photoshop軟件將12個子圖拼接起來；udE lirE he e ui1 e uo1 e lir e nrr i nr e uw i uvi nr e urt nt i iib: e utr £umg-inn.n QM 3'0.151-12月份的葉綠素時空分布（要求每一個月份的圖例是一致，分級數(shù)據(jù)根據(jù)實際需要確定, 本圖僅供參考，級別在3-7級別）3. 各級別面積百分比進(jìn)行統(tǒng)計；(1)右出Lay property,打開分類屬性表圖分類屬性圖(b)打開 ClassifyClaiirficationOssi Aca bonWrtlvxi:Cljssa

3、fivaticxt & tats lieslah*al Breaks (JenJa)ExduMHCountMnrruni:M4Brrvn; S;Mt an:gr.xdard Dcvuiiwi:像元慝廠驚嶽.001000000SL79K27H150,646.71.322277045r»11455M蟲g Std. O'.Show Mean50000.|400000-H300000200000-1000DO分類端點BrM1.5600632094.010M 紳H, 92351 00000000 14.1&5&56$ 2S. 3933133 42.569707

4、56.79562ts m Gass點擊右側(cè)分類端點，得到這一級別的像元素433030 ,該級別的面積百分比為=433030/467444.也可嘗試別的方法。對每一級別葉綠素 a的面積在區(qū)域總面積百份比進(jìn)行統(tǒng)計Manrh<0.05>0.85103363953.2歐5】2.233.6520.00613231.223.D025830.C181.04B.731.&31.391.854O.(J185,3410.09L701.28LS750.0438367.152.01Lil13260.3038.126.722.&00.9413270.9386407M3J2LIO14580.3

5、5364170S3381,2215690.C384.997.491.721.7210O.(J1794711.443.802.632.65110.0056.3433.42Z483.63120.0042.3047.014.482.353.86五、實習(xí)作業(yè)1.1-12月份的葉綠素時空分布圖；各級別面積百分比統(tǒng)計表格。2. 描述近十年葉綠素 a月平均變化規(guī)律，即時間變化規(guī)律和空間變化規(guī)律；3. 分析其時空變化規(guī)律的原因，可在數(shù)字圖書查找一些文獻(xiàn))。要求條理清楚；圖文并茂；字?jǐn)?shù)1500-2000字左右；對于原因解釋附上參考文獻(xiàn)。時空變化規(guī)律分析正文冬季，南海較低的海表溫度為浮游植物提供了一個適宜生長繁衍

6、的溫度環(huán)境(楚群等，2001)，同時受東南季風(fēng)的影響，沿岸海流、氣旋環(huán)流和南海暖流的作用(立等，1989)。參考文獻(xiàn)格式：楚群，施平，毛慶文，2001 南海葉綠素濃度分布特征的衛(wèi)星遙感分析.熱帶海洋學(xué)報，20(2): 66-70.小斌，楚群，施平，等,2006.南海1998 2002年初級生產(chǎn)力的遙感估算及其時空演化機制.熱帶海洋學(xué)報，25(3): 57-62.Sirjacobs D，Alvera-Azc a rate A, Barth A, et al， 2011. Cloud filling of ocean colour and sea surface te-mperature remo

7、te sensing products over the Southern North Sea by the Data InterpolatingEmpirical Orthogonal Functions methodology. Journal of Sea Research, 65(1):114-130.<0,050r250,5AIM南海MODIS十綠素-a時空變化分析五、實習(xí)作業(yè)1. 1-12月份的葉綠素時空分布圖；各級別面積百分比統(tǒng)計表格。irrt.rt一月三月二月四月五月六月七月九月八月十月卜一月十二月I,噸砒'<0.05 0,25 0.5>1<0.

8、 050_ 05-0. 250. 25-0. 50. 5-1>110. 0036. 76弘56& 312. 3720. 0061_ se32. 134. 671. 6430. 0181. 22丄£ 213匸L1. 1540. 0185. 3410. 573 090. 9950. 0288. 427. 672. 960. 9360. 268S. 177. 543. 06Q.茨71. 0086.38,193. 451. 0680. 3986. 438. 293. 931. 0790. 0285. 013.決5. 19L 14100. 017S. 5512. 56&

9、251. 59110. 0056- 536. 512. 32120. 0042. 7443. 156* 612. 5Q2. 描述近十年葉綠素 a月平均變化規(guī)律，即時間變化規(guī)律和空間變化規(guī)律； 從近十年葉綠素a月平均分布圖和個級別面積百分比統(tǒng)計表中可以分析得出以下結(jié)論:a. 葉綠素含量在0.05-0.5 莎加'圍圍的地區(qū)占統(tǒng)計地區(qū)的絕大部分，且在12個月份都是如此。b. 一年隨時間的變化，葉綠素圍在<0.05,和>0.5同刀.巾川的地區(qū)變化不大。c. 一年，從整個區(qū)域看，從一月份開始葉綠素含量降低，五月份最低，九月份后葉綠素含 量開始回升，一月份達(dá)到最高。d. 從空間上看，在

10、所在南海研究區(qū)域，西北角一條狹長的區(qū)域和東北角一塊區(qū)域葉綠素含 量是整個區(qū)域最高的地方，其他區(qū)域葉綠素含量較均勻。e. 在北緯20.7度，東經(jīng)116.8度附近一個近圓形的區(qū)域整年葉綠素含量都較高，受季節(jié) 影響不大。3. 分析其時空變化規(guī)律的原因，可在數(shù)字圖書查找一些文獻(xiàn)）。要求條理清楚；圖文并茂；字?jǐn)?shù)1500-2000字左右；對于原因解釋附上參考文獻(xiàn)。南海MODIS十綠素-a時空變化原因要分析南海葉綠素-a的時空變化原因，首先要了解南海葉綠素-a的來源、葉綠素-a濃度影響因素，其次分析不同時期、不同空間位置的南海的各項條件對這些因素的影響。只有同時充分了解這兩個方面，才可能較好地分析南海MOD

11、IS葉綠素-a時空變化原因。本文就按照這個思路對其進(jìn)行分析。海水的葉綠素-a的濃度主要來自海洋的浮游生物，海洋葉綠素 -a濃度值也是反映海洋 浮游生物數(shù)量的一個最重要指標(biāo)， 其時空特征包含了海區(qū)的基本生態(tài)信息，主要受海水營養(yǎng)鹽和光照的影響1，同時與海水的鹽度、溫度以及風(fēng)潮流等各種海洋環(huán)境因素密切相關(guān)2。南海是是西北太平洋最大的深水邊緣封閉海，縱跨熱帶亞熱帶，緊鄰太平洋和印度洋。南海處于典型的東亞季風(fēng)區(qū)3，在季風(fēng)的驅(qū)動下，南海上層環(huán)流顯著的季節(jié)變化。南海的海 洋動力過程相當(dāng)復(fù)雜，海洋環(huán)境場（如風(fēng)速、溫度和鹽度等）的時空變化可能通過混合、 平流輸運、升降流及江河徑流輸入等多種物理過程引起營養(yǎng)鹽的變

12、化，從而對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響。除此之外，厄爾尼諾現(xiàn)象、海流、陸源物質(zhì)的輸入等更加加大了對南海 區(qū)域的葉綠素-a的濃度的研究的復(fù)雜性。接下來，本文具體分析南海MODIS葉綠素-a的時空變化及其原因。1. 南海區(qū)域葉綠素-a具有明顯的季節(jié)變化特征，冬季葉綠素-a含量最高，夏季最低。這是由于南海處于熱帶亞熱帶海域，冬季溫暖的海水適宜浮游植物生長的緣故2。夏季海水溫度過高，不適于浮游生物的生長。冬季南海葉綠素濃度普遍增加，南海表層溫度基本降低到四季最低水平，而且該時期南海在強大東北季風(fēng)的控制之下風(fēng)速達(dá)全年最高.上層水溫度的降低會導(dǎo)致上層水體的增密效應(yīng)，引起上層水體的不穩(wěn)定，并且強烈的東北季風(fēng)對

13、水體的攪拌加大了混合層的厚度，可以使富含營養(yǎng)鹽的下層水上涌到上層，同時冬季南海流場基本為氣旋式環(huán)流所控制，從海面高度異常資料來看，南海海盆區(qū)域普遍存在上升運動趨勢.這些水體條件的變化很可能是冬季葉綠素濃度普遍增加的原因5 .2. 空間上，南海葉綠素濃度于近海向離岸方向有明顯的梯度變化，呈現(xiàn)近海高、海盆區(qū)低的分布特征；除南部少部分海域外，南海西部近岸的葉綠素濃度明顯高于東部海域。近海海域，由于水深突然變淺和海水流速的改變會引起強烈的湍流，使得底層水和表層水混合加劇，同時由于江河淡水注入，以致表層海水的營養(yǎng)鹽得到不斷補充，使得葉綠素濃度較高。3. 南海北部葉綠素a空間分布復(fù)雜。這是因為南海北部的生

14、態(tài)環(huán)境比較復(fù)雜，北部沿岸有珠江沖淡水河上升流，東部有黑潮水入侵，而且存在眾多強度和地點隨季節(jié)變化的氣旋 和反氣旋漩渦，這些都決定了南海北部葉綠素-a空間分布的復(fù)雜性6-74. 從圖中，我們可以觀察到在北緯21度，東經(jīng)117度附近有一個近圓形小區(qū)域終年都具有較高的葉綠素-a含量。根據(jù)文獻(xiàn)8解釋，在該海域附近有一個終年存在的冷渦，葉綠素值的升高應(yīng)該與冷渦引起底層水涌升有關(guān)。5.結(jié)合該區(qū)域的地形圖可以看出，隨著海水深度的增加，葉綠素-a的含量呈降低趨勢2。【參考文獻(xiàn)】：1 柯志新，黃良民，譚燁輝，周林濱，建林， 2013. 2008年夏末南海北部葉綠素a的空間分布特征及其影響因素J.熱帶海洋學(xué)報32

15、:51-57.2 馬翱慧，湘南，婷，等,2013.南海北部海域葉綠素a濃度時空特征遙感分析J.海洋學(xué)報35(4):98-105.3 昕，王靜，程旭華，閆桐.2012.南海葉綠素濃度的時空變化特征分析J. 熱帶海洋學(xué) 報,31(4):42-48.4 林麗茹，輝.2012.南海海域浮游植物葉綠素與海表溫度季節(jié)變化特征分析J. 海洋學(xué)研 究,30(4):46-54.5 輝,齊義泉，王東曉，王文質(zhì).2005.南海葉綠素濃度季節(jié)變化及空間分布特征研究J.海洋學(xué)報，27(4) : 45-52 LIU K K ， CHAO S SHAW P et a1 . 2002.Monsoon-forced chlorophyll distribution and primary production in the South China Sea : observations and a numerical studyJ. Deep SeaResearch，49： 1387-1412 .7