粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學觀測與應用

目錄
序一
序二
序三
前言
第1章 粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境概況 1
1.1 粵港澳大灣區(qū)海域物理環(huán)境 3
1.1.1 氣候環(huán)境 3
1.1.2 流域水系 9
1.1.3 海洋動力環(huán)境 11
1.1.4 地質地貌 20
1.2 粵港澳大灣區(qū)海域生態(tài)環(huán)境 25
1.2.1 營養(yǎng)鹽 26
1.2.2 懸浮泥沙 26
1.2.3 浮游生物 27
1.2.4 紅樹林濕地、海草床和造礁珊瑚石群落 28
1.3 粵港澳大灣區(qū)主要海洋災害、人為活動及影響 31
1.3.1 臺風 31
1.3.2 風暴潮 34
1.3.3 赤潮 35
1.3.4 水體缺氧 36
1.3.5 水體酸化 38
1.3.6 鹽水入侵 40
1.3.7 灘涂圍墾 43
參考文獻 45
第2章 粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境實時現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng) 52
2.1 監(jiān)測系統(tǒng)的設計 53
2.1.1 站位部署規(guī)劃 53
2.1.2 監(jiān)測平臺類型 54
2.1.3 技術集成方案 56
2.2 監(jiān)測系統(tǒng)的構成與部署 57
2.2.1 錨系浮標平臺 57
2.2.2 坐底潛標平臺 62
2.2.3 樁基平臺 65
2.2.4 慣導式方向波浪傳感器的自主研發(fā) 67
2.2.5 服務器的部署與軟件的研發(fā) 70
2.3 監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況及結果分析 73
2.3.1 監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況 73
2.3.2 氣象參數(shù) 73
2.3.3 水文動力參數(shù) 75
2.3.4 生態(tài)環(huán)境參數(shù) 78
2.3.5 臺風等災害天氣條件下的監(jiān)測結果 79
2.4 監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃與展望 81
參考文獻 84
第3章 粵港澳大灣區(qū)科學考察航次觀測 87
3.1 航次概況和觀測站位 87
3.2 航次觀測情況及數(shù)據(jù)分析 104
3.2.1 海洋水文 104
3.2.2 海洋氣象 118
3.2.3 海洋化學 123
3.2.4 海洋生物 127
3.2.5 海洋地質 130
3.3 常規(guī)化航次觀測展望 137
參考文獻 138
第4章 粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境變化的衛(wèi)星遙感觀測 140
4.1 粵港澳大灣區(qū)近海水色遙感 141
4.1.1 水體光學調查 141
4.1.2 水色觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理 144
4.1.3 大灣區(qū)近海葉綠素a濃度反演 150
4.1.4 大灣區(qū)近海懸浮泥沙濃度反演 155
4.1.5 大灣區(qū)近海海洋初級生產力估算 165
4.2 粵港澳大灣區(qū)近岸紅樹林的高分辨率遙感觀測 168
4.2.1 紅樹林的光譜特征 169
4.2.2 紅樹林遙感觀測實例 169
4.2.3 紅樹林長時序動態(tài)變化監(jiān)測實例 173
4.3 粵港澳大灣區(qū)近海赤潮事件遙感觀測 176
4.3.1 赤潮事件遙感觀測概述 176
4.3.2 數(shù)據(jù)整理 177
4.3.3 赤潮區(qū)域葉綠素a濃度反演 181
4.3.4 赤潮監(jiān)測結果 186
4.3.5 赤潮成因分析 188
4.3.6 結論 194
4.4 海洋衛(wèi)星發(fā)展與展望 194
4.4.1 國內外海洋衛(wèi)星發(fā)展動態(tài) 194
4.4.2 新型海洋衛(wèi)星觀測計劃 196
參考文獻 197
第5章 粵港澳大灣區(qū)海洋數(shù)值模擬與預報 203
5.1 預報方法 203
5.1.1 氣象預報方法 204
5.1.2 風暴潮預報方法 208
5.1.3 海浪預報方法 211
5.1.4 生態(tài)環(huán)境預報方法 212
5.2 粵港澳大灣區(qū)臺風、風暴潮預報 214
5.2.1 大灣區(qū)臺風、風暴潮預報流程 214
5.2.2 大灣區(qū)臺風、風暴潮預報產品 215
5.2.3 大灣區(qū)臺風、風暴潮預報檢驗 215
5.3 粵港澳大灣區(qū)海浪預報 222
5.3.1 大灣區(qū)海浪預報流程 222
5.3.2 大灣區(qū)海浪預報產品 222
5.3.3 大灣區(qū)海浪預報檢驗 222
5.4 粵港澳大灣區(qū)生態(tài)環(huán)境預報 224
5.4.1 徑流預報檢驗 226
5.4.2 潮汐預報檢驗 228
5.4.3 海表溫度、鹽度預報檢驗 228
5.4.4 海表葉綠素、營養(yǎng)鹽預報檢驗 229
5.4.5 預報系統(tǒng)功能 230
5.4.6 臺風過境生態(tài)環(huán)境變化模擬 231
5.5 粵港澳大灣區(qū)海域缺氧過程的模擬 232
5.5.1 模型原理和基本方程 233
5.5.2 模擬的DO分布及缺氧概率統(tǒng)計 236
5.5.3 珠江口底層水體缺氧的形成機制 237
5.5.4 缺氧形成機制的數(shù)值實驗 241
5.6 海洋數(shù)值模擬發(fā)展與展望 245
參考文獻 246
第6章 粵港澳大灣區(qū)海洋信息平臺 249
6.1 數(shù)據(jù)資源體系構建 249
6.1.1 分類原則 250
6.1.2 數(shù)據(jù)質量要求 251
6.1.3 資源體系 252
6.2 粵港澳大灣區(qū)海洋信息平臺建設應用 255
6.2.1 平臺體系架構 255
6.2.2 平臺功能模塊設計 256
6.2.3 平臺技術要點 263
6.2.4 平臺開發(fā)實現(xiàn) 264
6.2.5 平臺應用系統(tǒng) 266
6.3 粵港澳大灣區(qū)數(shù)據(jù)共享服務案例 271
6.3.1 案例一：現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)支撐服務 271
6.3.2 案例二：衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)支撐服務 273
6.3.3 案例三：海洋環(huán)境預報預測支撐服務 279
6.3.4 案例四：海洋地質環(huán)境安全支撐服務 284
6.3.5 案例五：珠江口潮流預報支撐服務 288
6.4 數(shù)據(jù)共享目錄 292
6.4.1 現(xiàn)場觀測與預報數(shù)據(jù)共享目錄 292
6.4.2 衛(wèi)星遙感觀測共享數(shù)據(jù)目錄 293
6.5 信息平臺建設展望 294
參考文獻 295
第7章 結語與展望 297
7.1 制約粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學觀測與應用體系建立的瓶頸 297
7.2 建設粵港澳大灣區(qū)海洋環(huán)境科學觀測與應用體系的建議 299
參考文獻 301