1 南海 MODIS 葉綠素 a 時(shí)空變化分析 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 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(shí)空變化圖 并對(duì)葉綠素進(jìn)行分級(jí)劃分 二 實(shí)驗(yàn)要求 1 對(duì) MODIS 葉綠素 a 進(jìn)行分級(jí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 南海北部 17 N 24 N 109 E 121 E MODIS Level 2 級(jí)葉綠素 a 產(chǎn)品 時(shí)間為近十年月 平均葉綠素?cái)?shù)據(jù) 即 1 月份 12 月份 四 實(shí)習(xí)步驟 1 用 ARCGIS 將每一個(gè)月份的圖制作出來 2 用其它較件 如 ppt 畫圖 Photoshop 軟件將 12 個(gè)子圖拼接起來 1 12 月份的葉綠素時(shí)空分布 要求每一個(gè)月份的圖例是一致 分級(jí)數(shù)據(jù)根據(jù)實(shí)際需要確定 本圖僅供參考 級(jí)別在 3 7 級(jí)別 3 各級(jí)別面積百分比進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 2 1 右出 Lay property 打開分類屬性表 圖 分類屬性圖 b 打開 Classify 3 點(diǎn)擊右側(cè)分類端點(diǎn) 得到這一級(jí)別的像元素 433030 該級(jí)別的面積百分比為 433030 467444 也可嘗試別的方法 對(duì)每一級(jí)別葉綠素 a 的面積在區(qū)域總面積百份比進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 五 實(shí)習(xí)作業(yè) 1 1 12 月份的葉綠素時(shí)空分布圖 各級(jí)別面積百分比統(tǒng)計(jì)表格 2 描述近十年葉綠素 a 月平均變化規(guī)律 即時(shí)間變化規(guī)律和空間變化規(guī)律 3 分析其時(shí)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(duì)于原因解釋附上參考文獻(xiàn) 時(shí)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(gè)適宜生長(zhǎng)繁衍的溫度環(huán)境 陳楚群等 2001 同時(shí)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 李立等 1989 參考文獻(xiàn)格式 陳楚群 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(bào) 20 2 66 70 李小斌 陳楚群 施平 等 2006 南海 1998 2002 年初級(jí)生產(chǎn)力的遙感估算及其時(shí)空演化機(jī)制 熱帶海洋 學(xué)報(bào) 25 3 57 62 Sirjacobs D Alvera Azc rate A Barth A et al 2011 Cloud filling of ocean colour and sea surface te mperature remote sensing products over the Southern North Sea by the Data Interpolating Empirical Orthogonal Functions methodology Journal of Sea Research 65 1 114 130 4 南海南海 MODIS 葉綠素葉綠素 a 時(shí)空變化分析時(shí)空變化分析 五 實(shí)習(xí)作業(yè)五 實(shí)習(xí)作業(yè) 1 1 12 月份的葉綠素時(shí)空分布圖 各級(jí)別面積百分比統(tǒng)計(jì)表格 月份的葉綠素時(shí)空分布圖 各級(jí)別面積百分比統(tǒng)計(jì)表格 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 5 九月 十月 十一月 十二月 3 1 2 描述近十年葉綠素描述近十年葉綠素 a 月平均變化規(guī)律 即時(shí)間變化規(guī)律和空間變化規(guī)律 月平均變化規(guī)律 即時(shí)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(gè)級(jí)別面積百分比統(tǒng)計(jì)表中可以分析得出以下結(jié)論 a 葉綠素含量在 0 05 0 5范圍內(nèi)的地區(qū)占統(tǒng)計(jì)地區(qū)的絕大部分 且在 12 個(gè)月份 3 都是如此 b 一年內(nèi)隨時(shí)間的變化 葉綠素范圍在0 5的地區(qū)變化不大 3 c 一年內(nèi) 從整個(gè)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 在所在南海研究區(qū)域內(nèi) 西北角一條狹長(zhǎng)的區(qū)域和東北角一塊區(qū)域葉綠 6 素含量是整個(gè)區(qū)域內(nèi)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(gè)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(shí)空變化規(guī)律的原因 可在數(shù)字圖書查找一些文獻(xiàn) 分析其時(shí)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 要求 條理清楚 條理清楚 圖文并圖文并 茂 茂 字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù) 1500 20001500 2000 字左右 字左右 對(duì)于原因解釋附上參考文獻(xiàn) 對(duì)于原因解釋附上參考文獻(xiàn) 南海南海 MODIS 葉綠素葉綠素 a 時(shí)空變化原因時(shí)空變化原因 要分析南海葉綠素 a 的時(shí)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(shí)期 不同空間位置的南海的各項(xiàng)條件對(duì)這些因素的影響 只 有同時(shí)充分了解這兩個(gè)方面 才可能較好地分析南海 MODIS 葉綠素 a 時(shí)空變化原因 本文 就按照這個(gè)思路對(duì)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(gè)最重要指標(biāo) 其時(shí)空特征包含了海區(qū)的基本生態(tài)信息 主要受海水營(yíng) 養(yǎng)鹽和光照的影響 1 同時(shí)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(dòng)下 南海上層環(huán)流顯著的季節(jié)變化 南海的 海洋動(dòng)力過程相當(dāng)復(fù)雜 海洋環(huán)境場(chǎng) 如風(fēng)速 溫度和鹽度等 的時(shí)空變化可能通過混合 平流輸運(yùn) 升降流及江河徑流輸入等多種物理過程引起營(yíng)養(yǎng)鹽的變化 從而對(duì)海洋生態(tài)系 統(tǒng)產(chǎn)生重要的影響 4 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(duì) 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(shí)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(zhǎng)的緣故 2 夏季海 水溫度過高 不適于浮游生物的生長(zhǎng) 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(shí)期南海在強(qiáng)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(huì)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(qiáng)烈的東 北季風(fēng)對(duì)水體的攪拌加大了混合層的厚度 可以使富含營(yíng)養(yǎng)鹽的下層水上涌到上層 同 時(shí)冬季南海流場(chǎng)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(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 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(huì)引起強(qiáng)烈的湍流 使得底層水和表層水 混合加劇 同時(shí)由于江河淡水注入 以致表層海水的營(yíng)養(yǎng)鹽得到不斷補(bǔ)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?yàn)槟虾１辈康纳鷳B(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(qiáng)度和地點(diǎn)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 7 4 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(gè)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(gè)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) 7 5 結(jié)合該區(qū)域內(nèi)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(shì) 2 8 參考文獻(xiàn) 1 柯志新 黃良民 譚燁輝 周林濱 張建林 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(bào) 32 4 51 57 2 馬翱慧 劉湘南 李婷 等 2013 南海北部海域葉綠素 濃度時(shí)空特征遙感分析 J 海洋學(xué)報(bào) 35 4 98 105 3 劉昕 王靜 程旭華 閆桐 2012 南海葉綠素濃度的時(shí)空變化特征分析 J 熱帶海洋學(xué)報(bào) 31 4 42 48 4 林麗茹 趙輝 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 趙 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(bào) 27 4 45 52 6 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 study J Deep Sea Research 49 1387 1412 7 NING X R CHAI E XUE H et a1 2004 Physical