留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

海-气CO2通量实测数据通量计算中误差传递模拟与敏感性分析

蒋锦刚 周斌 马国春 于之锋 窦文洁 白雁

蒋锦刚, 周斌, 马国春, 于之锋, 窦文洁, 白雁. 海-气CO2通量实测数据通量计算中误差传递模拟与敏感性分析[J]. 海洋学报, 2013, 35(4): 64-71. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2013.04.008
引用本文: 蒋锦刚, 周斌, 马国春, 于之锋, 窦文洁, 白雁. 海-气CO2通量实测数据通量计算中误差传递模拟与敏感性分析[J]. 海洋学报, 2013, 35(4): 64-71. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2013.04.008
JIANG Jingang, ZHOU Bin., MA Guochun, YU Zhifeng, DOU Wenjie, BAI Yan. Error propagation simulation and sensitivity analysis for air-sea CO2 fluxes calculate by measured data[J]. Haiyang Xuebao, 2013, 35(4): 64-71. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2013.04.008
Citation: JIANG Jingang, ZHOU Bin., MA Guochun, YU Zhifeng, DOU Wenjie, BAI Yan. Error propagation simulation and sensitivity analysis for air-sea CO2 fluxes calculate by measured data[J]. Haiyang Xuebao, 2013, 35(4): 64-71. doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2013.04.008

海-气CO2通量实测数据通量计算中误差传递模拟与敏感性分析

doi: 10.3969/j.issn.0253-4193.2013.04.008
基金项目: 国家海洋局海洋公益性行业科研专项项目“中国近海海-气二氧化碳通量遥感监测评估系统研究与示范”子任务(200905012-7):基于遥感二氧化碳产品精度评价的数理方法研究

Error propagation simulation and sensitivity analysis for air-sea CO2 fluxes calculate by measured data

  • 摘要: 海-气CO2通量估算模型中参数的可靠性是决定模型可靠性的重要因素, 也决定了模型估算结果的可靠性, 因此开展海-气CO2通量计算模型中误差传递规律与敏感性分析, 对模型参数端元因子的误差控制, 提高模型预测精度和降低不确定性十分重要。但由于模型中参数众多, 且各种参数间彼此相互影响, 使得误差传递过程与敏感性分析十分复杂困难。本文在海-气界面CO2通量观测建模过程详细分析的基础上, 以海-气界面CO2分压差的经典通量计算模型为基础, 以实测数据通量计算过程为例, 针对模型中的参数变量, 在假设参数变量的误差正态分布的前提下, 利用Monte Carlo手段分析各参数变量的误差在模型中的传递规律, 并将单因子扰动试验法用于海-气界面CO2通量建模的参数敏感性分析。模拟和分析结果表明:CO2通量计算过程中误差经模型传递后的分布规律存在正态分布、指数分布等多种形式;气体交换系数对通量计算结果的敏感性最大, 通量估算中的风速和表层海水温度是必须进行精度控制的关键参数。
  • 陈立奇, 杨绪林, 张远辉, 等. 海洋-大气二氧化碳通量的观测技术[J]. 海洋技术, 2008, 27(4):9-12.
    许苏清, 陈立奇. 利用卫星数据估算南大洋海-气CO2通量的展望[J].极地研究, 2007, 19(2):151-157.
    Are Olsen, Joaquin A.Triūanes, Rik Wanninkhof. Sea-air flux of CO2 in the Caribbean Sea estimated using in situ and remote sensing data [J]. Remote Sensing of Environment, 2004, 89:309-325.
    Brent G T Else, John J Yackel, Tim N Papakyriakou. Application of satellite remote sensing techniques for estimating air-sea CO2 fluxes in Hudson Bay, Canada during the ice-free season [J]. Remote Sensing of Environment, 2008, 112:3550-3562.
    Chen Liqi, Xu Suqing, Gao Zhongyong, et al. Estimation of monthly air-sea CO2 flux in the southern Atlantic and Indian Ocean using in-situ and remotely sensed data[J]. Remote Sensing of Environment, 2011, 115:1935-1941.
    Padin X A, Navarro G, Gilcoto M, et al. Estimation of air-sea CO2 fluxes in the Bay of Biscay based on empirical relationships and remotely sensed observations[J]. Journal of Marine Systems, 2009, 75: 280-289.
    Zhu Yu, Shang Shaoling, Zhai Weidong, et al. Satellite-derived surface water p CO2 and air-sea CO2 fluxes in the northern South China Sea in summer[J]. Progress in Natural Science, 2009, 19: 775-779.
    Colm Sweeney. The annual cycle of surface water CO2 and O2 in the Ross Sea: A model for gas exchange on the continental shelves of Antarctica[J]. Biogeochemistry of the Ross Sea, 2003, 78:295-312.
    Zhai Weidong, Dai Minhan. On the seasonal variation of air-sea CO2 fluxes in the outer Changjiang (Yangtze River) Estuary, East China Sea[J]. Marine Chemistry, 2009, 117:2-10.
    Zhai Weidong, Dai Minhan, Guo Xianghui. Carbonate system and CO2 degassing fluxes in the inner estuary of Changjiang (Yangtze) River, China[J]. Marine Chemistry, 2007, 107: 342-356
    Arne Kortzinger, Ludger Mintrop, Douglas W R Wallace, et al. The international at-sea intercomparison of f CO2 systems during the R/V Meteor Cruise 36/1 in the North Atlantic Ocean[J]. Marine Chemistry, 2000, 72:171-192.
    Liss P S. Processes of gas exchange across an air-water interface[J]. Deep-Sea Research, 1973, 20:221-238.
    Rik Wanninkhof. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean[J]. Journal of Geophysical Research, 1992, 97:7373-7382
    张大康. 随机误差传递与合成的蒙特卡罗模拟[J]. 岩矿测试, 1994, 13(2):154-158.
    宋清. 定量分析中的误差和数据评价[M]. 北京:高等教育出版社, 1982.
    曲双石, 王会娟. Monte Carlo 方法及其应用[J]. 统计教育, 2009, 112(1):45-55.
    龙宁, 吴海龙. 二阶标准加入法误差传递的Monte Carlo 模拟[J]. 化学分析计量, 2004, 13(5):18-21.
    唐军武, 田国良, 陈清莲. 离水辐射非朗伯特性的Monte Carlo 模拟及分析[J]. 海洋学报, 2000, 22(2):48-57.
    徐希孺, 王平荣. 用蒙特-卡罗方法计算大气点扩散函数[J]. 遥感学报, 1999, 3(4):269-278.
    陈晓怀, 薄晓静, 王宏涛. 基于蒙特卡罗方法的测量不确定度合成[J]. 仪器仪表学报, 2005, 26(8):759-761.
    作者, 陈立奇, 高众勇, 译. 海洋CO2测定最优方法指南[M].北京:海洋出版社, 2010.
    孙恒, 高众勇. 南大洋海-气CO2 通量研究进展[J].极地研究, 2009, 21(1):60-68.
    王伟强, 杨绪林, 黄宣宝, 等. 北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究[J]. 中国科学:D辑, 2003, 33(2):119-126.
    朱钰, 商少凌, 翟惟东, 等. 南海北部夏季海表二氧化碳分压及其海-气通量的遥感算法初探[J]. 自然科学进展, 2008, 18(8):951-955.
    胡玉斌, 刘春颖, 杨桂朋, 等.秋季东海和黄南海表层海水CO2体系各参数分布及海-气界面通量[J]. 中国海洋大学学报, 2010, 40(2):73-78.
    薛亮, 张龙军. 北黄海夏季 p CO2分布及海-气CO2通量[J]. 中国海洋大学学报, 2011, 41(12):22-29.
    王郝京. 大洋海区海-气CO2通量单参数遥感算法的适用性检验[J]. 台湾海峡, 2011, 30(2):286-290.
    Scott C Doney, Bronte Tilbrook, Sylvie Roy, et al. Surface-ocean CO2 variability and vulnerability[J]. Deep-Sea Research Ⅱ, 2009, 56:504-511.
    Denis Pierrot, Craig Neill, Kevin Sullivan, et al. Recommendations for autonomous underway p CO2 measuring systems and data-reduction routines[J]. Deep-Sea Research Ⅱ, 2009, 56 512-522
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1513
  • HTML全文浏览量:  14
  • PDF下载量:  1322
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-15
  • 修回日期:  2012-10-09

目录

    /

    返回文章
    返回