ISSN 1004-4965

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南海海洋观测台站海表温度资料的均一性检验与订正

王国松 李琰 侯敏 范文静 刘克修 王慧 高佳 李程

王国松, 李琰, 侯敏, 范文静, 刘克修, 王慧, 高佳, 李程. 南海海洋观测台站海表温度资料的均一性检验与订正[J]. 热带气象学报, 2017, 33(5): 637-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.007
引用本文: 王国松, 李琰, 侯敏, 范文静, 刘克修, 王慧, 高佳, 李程. 南海海洋观测台站海表温度资料的均一性检验与订正[J]. 热带气象学报, 2017, 33(5): 637-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.007
Guo-song WANG, Yan LI, Min HOU, Wen-jing FAN, Ke-xiu LIU, Hui WANG, Jia GAO, Cheng LI. HOMOGENEITY STDUY OF THE SEA SURFACE TEMPERATURE DATA OVER THE SOUTH CHINA SEAS USING PMT METHOD[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(5): 637-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.007
Citation: Guo-song WANG, Yan LI, Min HOU, Wen-jing FAN, Ke-xiu LIU, Hui WANG, Jia GAO, Cheng LI. HOMOGENEITY STDUY OF THE SEA SURFACE TEMPERATURE DATA OVER THE SOUTH CHINA SEAS USING PMT METHOD[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2017, 33(5): 637-643. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.007

南海海洋观测台站海表温度资料的均一性检验与订正

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2017.05.007
基金项目: 

国家重点研发计划 2016YFC1401903

国家自然科学基金面上项目 41376014

国家科技支撑计划课题 2014BAB12B02

天津市科技支撑计划项目 14ZCZDSF00012

详细信息
    通讯作者:

    李琰,女,安徽省人,副研究员,博士,主要从事海洋气候变化的研究。E-mail:ly_nmdis@163.com

  • 中图分类号: P731.11

HOMOGENEITY STDUY OF THE SEA SURFACE TEMPERATURE DATA OVER THE SOUTH CHINA SEAS USING PMT METHOD

  • 摘要: 采用最大惩罚T检验(Penalized Maximum T Test,PMT)方法,结合海洋台站元数据信息,选取临近气象站做为参考站,对中国南海9个海洋观测台站月平均SST资料序列进行均一性检验,在充分考虑区域性气候变化因素的影响下,对检验结果进行气候合理性分析并对不连续点进行订正。结果表明:(1)通过多种数据的相关性比较和分析发现,临近气象站的气温资料序列是南海台站SST资料订正最优的参考序列;(2)平均每个海洋台站SST资料序列存在1~2个不连续点,其中站址变迁、仪器变更和环境变化对均一性的影响较大;(3)订正后的南海SST序列质量有大幅提高,表明南海SST具有更明显的增暖趋势。

     

  • 图  1  海洋观测台站(实心方框)和气象观测台站(实心圆)站位分布

    图  2  南海9个海洋站SST距平年际变化

    气候态为1981—2010年。

    图  3  东山站的逐月原始SST距平序列(折线)及PMFT检验结果(直线)        横坐标为年份。

    图  4  南海9个海洋站订正前(实线)和订正后(虚线)的平均SST序列

    表  1  1960—2011年不同序列SSTA的相关系数对比

    站名 气象站代码相关系数 HadISST1(1960—2011年)1 °×1 ° OISST(1981—2011年)1 °×1 ° OISST.v2(1981—2011年)1/4 °×1/4 °
    北海 59644 59647 59632 0.395 0.335 0.023
    0.907 0.931 0.856
    东山 59324 59134 59321 -0.124 0.058 -0.134
    0.790 0.746 0.833
    大万山 59488 59673 59493 0.022 -0.088 -0.120
    0.568 0.569 0.544
    海口 59758 59754 59855 0.420 0.492 0.613
    0.776 0.788 0.765
    硇洲 59658 59754 59664 0.370 0.558 0.704
    0.840 0.810 0.830
    清澜 59855 59845 59758 -0.022 -0.341 -0.381
    0.856 0.836 0.784
    涠洲 59647 59644 59754 0.528 0.471 0.654
    0.819 0.761 0.772
    南澳 59324 59321 59316 -0.130 -0.043 -0.186
    0.768 0.810 0.720
    遮浪 59493 59317 59501 0.681 0.506 0.582
    0.674 0.748 0.759
    闸坡 59663 59664 59673 0.378 0.409 0.665
    0.876 0.890 0.898
    平均 0.784 0.252 0.225 0.347
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    表  2  东山站温度测量仪器变更表

    序号 观测时期 采用仪器 精度/℃ 执行规范状况
    1 1959.9.1-1959.9.30 采海水提回站房观测 0.20 《海滨水文观测暂行规范(草案)》
    2 1959.10.1-2002.6.30 SWL1-1型表层水温表 0.20 《海滨观测规范》GB/T 14914-94
    3 2006.4.1-2006.12.31 SWL1-1型表层水温表 0.20 《海滨观测规范》GB/T 14914-94、GB/T 14914-2006
    4 2007.1.1-2016.3.31 YSI-600-1温盐自动化系统 0.05 《海滨观测规范》GB/T 14914-94、GB/T 14914-2006
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    表  3  南澳站间断点检验

    序号 间断点(年.月) 显著检验 显著区间 气候信号 是否显著 合理性分析
    1 2005.02 3.244 2 (-2.8389~3.2816) / 不合理
    2 2006.05 2.496 2 (-2.5917~2.9981) / 不合理
    3 2006.11 3.440 7 (-2.2759~2.6289) El Niño 不合理
    4 2007.04 3.875 5 (-2.8369~3.2811) / 合理
    5 2009.10 3.721 7 (-2.8469~3.2935) El Niño 不合理
    6 2011.01 2.341 2 (-2.8172~3.2536) La Niña 不合理
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    表  4  南海9个海洋站间断点统计

    站点 间断点个数 原因(年月日)
    站址变迁 仪器变更 局地环境变化
    北海 1 / 200505 /
    200207,
    东山 4 196901, 200604, /
    200701
    海口 1 196601 / /
    硇洲 3 199001, 200206 /
    199606
    清澜 1 / / 198307
    涠洲 1 200301 / /
    南澳 1 / / 200704
    遮浪 1 / 200201 /
    闸坡 2 / / 197912,
    198803
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    表  5  南海9个海洋站订正后SST距平序列与海洋再分析数据的相关系数

    站点 HadISST1 OISST OISST.V2
    北海 0.400 0.303 0.031
    东山 0.608 0.432 0.732
    海口 0.421 0.507 0.631
    硇洲 0.366 0.575 0.713
    清澜 0.458 0.632 0.527
    涠洲 0.531 0.461 0.670
    南澳 0.616 0.496 0.761
    遮浪 0.652 0.521 0.602
    闸坡 0.373 0.413 0.682
    平均 0.492 0.482 0.594
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    表  6  南海海洋站年平均SST序列订正前、后的气候变化趋势特征

    站点 线性趋势比较/
    (℃/百年)
    趋势显著性比较
    (相关系数r0.05=0.262,r0.01=0.331)
    订正前 订正后 订正前 订正后
    北海 0.94 1.45 0.45 0.67
    东山 0.81 1.27 0.56 0.72
    海口 0.96 1.44 0.44 0.77
    硇洲 1.70 1.60 0.38 0.59
    清澜 0.78 1.62 0.41 0.64
    涠洲 0.84 1.01 0.48 0.78
    南澳 0.85 1.14 0.51 0.65
    遮浪 1.43 1.53 0.32 0.72
    闸坡 1.28 1.57 0.52 0.69
    平均 1.04 1.37 0.45 0.69
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-16
  • 修回日期:  2016-07-10
  • 刊出日期:  2017-10-01

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