ARGO资料实时质量控制模式的改进及其应用.docVIP

ARGO资料实时质量控制模式的改进及其应用( 童明荣1，刘增宏1,2，朱伯康1，许建平1,2 （1.国家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭州 310012； 2. 国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室，浙江 杭州 310012） 摘 要：在对国际上推荐的ARGO资料实时质量控制模式消化、吸收和运用的基础上，针对资料处理中发现的一些新问题，分析其产生原因，提出处理和校正方法，作为对目前使用的ARGO资料实时质量控制模式的改进和补充，进一步提高了ARGO实时资料的质量。 关键词：ARGO剖面浮标； ARGO资料； 实时质量控制； 校正方法 中图分类号： 文献标识码：B 文章编号： 引言 ARGO计划的观测目标是能取得精确度分别为0.5和0.01的海水温度和盐度资料，但要达到这个目标并不容易。以便给用户提供高质量的ARGO资料，是一项非常重要而又的工作。h以内）质量控制模式”，另一个称为“延时（90天以内）质量控制模式”。但这两个模式在实际应用中发现了不少问题，尚需不断改进和完善。在另一篇文章[7]中，我们已经探讨了对ARGO资料延时质量控制模式的改进和补充方法，本文将就实时质量控制模式存在的问题及其改进方法作一探讨。 资料与方法 所用ARGO资料取自于中国ARGO实时资料中心，该中心用FTP从法国海洋开发研究院（IFREMER）的全球ARGO资料中心网站（）下载了ARGO计划各成员国在全球海洋中投放的1992个（截至2004年9月10日）ARGO剖面浮标获得的观测资料。这些资料都经过国际上推荐的ARGO资料实时质量控制模式的处理，该模式的具体程序笔者已经在另文[6]详细介绍过，这里不再赘述。 通过分别绘制每个浮标在其观测期间的温度－压力垂直分布曲线、盐度－压力垂直分布曲线、温度－盐度曲线和浮标漂移轨迹图等，对ARGO实时资料进行再分析。经过直观检查后我们发现，实时质量控制是粗略的，，经过其后的问题，PROVOR”型浮标，所产生的“000”号观测剖面就是该浮标的第一个剖面资料，其观测数据是正确的；但对于由美国Webb公司研制的“APEX”型浮标，如果存在“000”号观测剖面，则该剖面的数据是不完整的或是某个剖面的重复，其产生原因还尚待分析。故该剖面号的观测资料是不可靠的或者是错误的，不予采用。在处理这些浮标观测的剖面资料时，当程序读取浮标观测数据中的剖面号变量“CYCLE NUMBER”为“000”，并且浮标型号变量“INSTRUMENT TYPE”为“APEX Profiling Float”时，须将该剖面记上出错标记。 （2） 剖面编号 在对浮标的观测剖面号从小到大排列时，会发现有些剖面的观测时间存在不合理的现象。从图1（a）看到，21861号浮标的漂移轨迹相当混乱，浮标工作的时间区间也明显出错，这是剖面的观测时间计算错误所致。在ARGO资料中，剖面时间变量是“JULIAN DAY”，它记录的是用儒略日历表示的时间。儒略日历规定1950年1月1日是第0日，此后每过一天其日历值就加1。所以，应该按照变量“JULIAN DAY”从小到大重新排列剖面号，这样才能得到正确的漂移轨迹（图1b）。这个问题比较普遍，在太平洋中就发现有17个浮标存在此类错误。 （a） （b） 图1 21861号浮标漂移轨迹 （a）质控前 （b）质控后 （3） 剖面位置信息 在一些浮标提供的观测剖面的表头文件中，经纬度数据为缺省值，即纬度为99.999，经度为999.999，这显然是错误的。可以采用相邻剖面的经纬度数据插值补充。在对太平洋浮标的处理过程中，我们发现了3个缺位置数据的观测剖面。 图2 5900266号浮标漂移轨迹 （4） 漂移速度 在实时质量控制模式中，曾假定若浮标漂移速度超过3m／s观测剖面的位置和时间m／sARGO计划使用的剖面浮标，其最大观测深度一般为2000m。尽管等密度面稍有起伏，但观测深度也不可能超过2200m，如果超过了，可能是数据传输或解码出现错误，这样的数据就要删除（如图3）。 图3 5900297号浮标温度、盐度垂直分布 （6） 数据范围 尽管在实时质量控制模式中已经有极值检验这一项，但其规定的极值是适用于全球海洋的，故其范围太宽。对特定的海区如太平洋，其温、盐度极值可取为温度：-2.5℃～38.0℃，盐度：20.0～39.0，超过此范围的数据则须标记错误标志。此外还可以根据不同的水深设置极值范围，如对西北太平洋（0o～25oN，115～145oE），规定80