本發(fā)明屬于臺風強度評估，尤其涉及一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法。

背景技術(shù)：

1、臺風作為具有強大破壞力的災害性天氣系統(tǒng)，帶來狂風、暴雨和風暴潮等災害隱患的同時，也會帶來豐沛的降水及在海洋上層初級生產(chǎn)力增加。受到臺風生成季節(jié)、強度、移動速度、路徑所在環(huán)境等因素的影響，臺風驅(qū)動海洋上層產(chǎn)生的劇烈動力學和熱力學效應常會引起區(qū)域海表溫度降低、混合層深度加深、浮游植物密度增加、初級生產(chǎn)力增加、海洋生物資源聚集等復雜的響應過程。

2、國內(nèi)外學者對臺風對過境區(qū)域的影響強度的分析與估算主要著眼于動力過程，強調(diào)臺風過境時強風應力強迫、ekman抽吸等動力輸入，但缺少對臺風通過動力過程引起的海洋上層溫度降低幅度、面積、混合層深度加深以及浮游植物增殖形成的海洋藻華、初級生產(chǎn)力增加等生態(tài)學效應的系統(tǒng)性估算方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例的目的在于提供一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，旨在解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，包括以下步驟：

3、步驟1、獲取臺風過境研究區(qū)域前3天的逐日海表面溫度數(shù)據(jù)，并取平均值，記作

4、步驟2、獲取臺風過境研究區(qū)域前3天的逐日混合層深度資料，并取平均值，記作

5、步驟3、獲取臺風過境研究區(qū)域前3天的逐日葉綠素a濃度數(shù)據(jù)，并取平均值，記作

6、步驟4、獲取臺風過境研究區(qū)域期間及過境后的逐日海表面溫度數(shù)據(jù)，記作ssti，其中，過境當天記作sst1，之后逐日分別記作sst2，sst3，…，sstn；

7、步驟5、獲取臺風過境研究區(qū)域期間及過境后的逐日混合層深度資料，記作di，其中，過境當天記作d1，之后逐日分別記作d2，d3，…，dn；

8、步驟6、獲取臺風過境研究區(qū)域期間及過境后的逐日葉綠素a濃度數(shù)據(jù)，記作chl_ai，其中，過境當天記作chl_a1，之后逐日分別記作chl_a2，chl_a3，…，chl_an；

9、步驟7、計算臺風過境研究區(qū)域期間及過境后，海表面溫度響應臺風降溫的幅度，記作δti，計算公式如下：

10、

11、步驟8、持續(xù)時間i為臺風過境研究區(qū)域期間及過境后海表面溫度響應臺風而降溫且幅度超過2℃的天數(shù)，即δti≥2℃時，i的最大取值為n；如δti始終小于2℃，則i取值為0；i取值范圍為{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}；

12、步驟9、臺風過境研究區(qū)域期間及過境后，海表面溫度響應臺風而降溫且幅度超過2℃的逐日面積，記作ai，其中，過境當天記作a1，可通過遙感圖像像元分辨率進行計算；ai的最大值記作amax；若i取值為0，則取臺風路徑上出現(xiàn)降溫響應(δti達到1℃)的區(qū)域為amax；

13、步驟10、進行矩陣運算時，以sst數(shù)據(jù)的分辨率為基礎(chǔ)，調(diào)整混合層深度數(shù)據(jù)以及逐日葉綠素a濃度數(shù)據(jù)的分辨率，進行有效值的插值運算(缺省值不進行賦值與插值運算)，以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)運算；

14、步驟11、利用以下公式評估夏季臺風在海洋上層所產(chǎn)生的生態(tài)效應強度指數(shù)tei：

15、

16、步驟12、分析計算結(jié)果，評估夏秋季臺風在海洋上層的生態(tài)效應指數(shù)。指數(shù)tei越大，說明夏季臺風對海洋上層的生態(tài)效應越顯著。

17、進一步的技術(shù)方案，所述步驟1和步驟4中的逐日海表面溫度數(shù)據(jù)可以從衛(wèi)星遙感資料、海洋環(huán)境浮標、argo浮標及現(xiàn)場采樣或者融合資料中獲取。

18、進一步的技術(shù)方案，步驟2和步驟5中的逐日海水混合層深度資料可以由全球海洋哥白尼海洋環(huán)境檢測服務的網(wǎng)格產(chǎn)品提供或者由argo浮標、現(xiàn)場采樣、走航觀測等提供實測的原位數(shù)據(jù)。

19、進一步的技術(shù)方案，步驟1和步驟6中的逐日葉綠素a濃度數(shù)據(jù)可以從衛(wèi)星遙感資料或者由生物argo浮標、現(xiàn)場采樣、走航觀測等提供實測的原位數(shù)據(jù)。

20、本發(fā)明實施例提供的一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，依托衛(wèi)星遙感、航空遙感、各類浮標、岸基觀測、走航觀測、現(xiàn)場采樣等海洋多維立體觀測方式所獲取的海洋上層生態(tài)因子響應臺風的動態(tài)變化信息，從生態(tài)效應的角度，通過計算臺風過境期間及其后最多8天期間混合層內(nèi)葉綠素a濃度的累計變化來評估臺風通過葉綠素a對響應海域的生態(tài)學影響強度，并闡釋海洋上層初級生產(chǎn)力短期增加所引起的區(qū)域性藻華和魚群聚集等生態(tài)現(xiàn)象。該方法可以為中國沿海臺風季海洋牧場管理與深遠海漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展及海洋生態(tài)災害治理、海洋生態(tài)修復與保護等方面提供評估行業(yè)決策依據(jù)，也是海洋大數(shù)據(jù)融合與應用的具體方向。

技術(shù)特征：

1.一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，其特征在于，所述步驟1和步驟4中的逐日海表面溫度數(shù)據(jù)從衛(wèi)星遙感資料、海洋環(huán)境浮標、argo浮標、現(xiàn)場采樣或者融合資料中獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，其特征在于，所述步驟2和步驟5中的逐日海水混合層深度資料由全球海洋哥白尼海洋環(huán)境檢測服務的網(wǎng)格產(chǎn)品提供，或者由argo浮標、現(xiàn)場采樣以及走航觀測提供實測的原位數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，其特征在于，所述步驟1和步驟6中的逐日葉綠素a濃度數(shù)據(jù)從衛(wèi)星遙感資料獲取，或者由生物argo浮標、現(xiàn)場采樣以及走航觀測提供實測的原位數(shù)據(jù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于臺風強度評估技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種評估夏季臺風在海洋上層生態(tài)效應強度的方法，依托衛(wèi)星遙感、航空遙感、各類浮標、岸基觀測、走航觀測、現(xiàn)場采樣等海洋多維立體觀測方式所獲取的海洋上層生態(tài)因子響應臺風的動態(tài)變化信息，從生態(tài)效應的角度，通過計算臺風過境期間及其后最多8天期間混合層內(nèi)葉綠素a濃度的累計變化來評估臺風通過葉綠素a對響應海域的生態(tài)學影響強度，并闡釋海洋上層初級生產(chǎn)力短期增加所引起的區(qū)域性藻華和魚群聚集等生態(tài)現(xiàn)象。該方法可以為中國沿海臺風季海洋牧場管理與深遠海漁業(yè)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展及海洋生態(tài)災害治理、海洋生態(tài)修復與保護等方面提供評估行業(yè)決策依據(jù)，也是海洋大數(shù)據(jù)融合與應用的具體方向。

技術(shù)研發(fā)人員：宋勇軍
受保護的技術(shù)使用者：中電科國海信通科技（海南）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15