科學觀測是認識海洋環境的基本途徑。本書首先介紹粵港澳大灣區海洋環境概況，然后從實時現場監測系統、科學考察航次觀測和衛星遙感觀測三方面總結粵港澳大灣區海洋環境科學觀測體系，最后從海洋數值模擬與預報、海洋信息平臺兩方面介紹海洋信息應用。本書結合粵港澳大灣區氣候、資源、環境以及社會發展情況等，重點關注全球氣候變化、海洋經濟和社會可持續發展可能引發的資源和環境問題等，突出信息時代區域海洋學的交叉特色。
入選Elsvier"中國高被引學者"及The Reuters氣候變化研究領域全球最具影響力的1000位科學家。
目錄
序一
序二
序三
前言
第1章 粵港澳大灣區海洋環境概況 1
1.1 粵港澳大灣區海域物理環境 3
1.1.1 氣候環境 3
1.1.2 流域水系 9
1.1.3 海洋動力環境 11
1.1.4 地質地貌 20
1.2 粵港澳大灣區海域生態環境 25
1.2.1 營養鹽 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 粵港澳大灣區海洋環境實時現場監測系統 52
2.1 監測系統的設計 53
2.1.1 站位部署規劃 53
2.1.2 監測平臺類型 54
2.1.3 技術集成方案 56
2.2 監測系統的構成與部署 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 67
2.2.5 服務器的部署與軟件的研發 70
2.3 監測系統的運行情況及結果分析 73
2.3.1 監測系統的運行情況 73
2.3.2 氣象參數 73
2.3.3 水文動力參數 75
2.3.4 生態環境參數 78
2.3.5 臺風等災害天氣條件下的監測結果 79
2.4 監測系統規劃與展望 81
參考文獻 84
第3章 粵港澳大灣區科學考察航次觀測 87
3.1 航次概況和觀測站位 87
3.2 航次觀測情況及數據分析 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 常規化航次觀測展望 137
參考文獻 138
第4章 粵港澳大灣區海洋環境變化的衛星遙感觀測 140
4.1 粵港澳大灣區近海水色遙感 141
4.1.1 水體光學調查 141
4.1.2 水色觀測衛星數據處理 144
4.1.3 大灣區近海葉綠素a濃度反演 150
4.1.4 大灣區近海懸浮泥沙濃度反演 155
4.1.5 大灣區近海海洋初級生產力估算 165
4.2 粵港澳大灣區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 紅樹林長時序動態變化監測實例 173
4.3 粵港澳大灣區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 數據整理 177
4.3.3 赤潮區域葉綠素a濃度反演 181
4.3.4 赤潮監測結果 186
4.3.5 赤潮成因分析 188
4.3.6 結論 194
4.4 海洋衛星發展與展望 194
4.4.1 國內外海洋衛星發展動態 194
4.4.2 新型海洋衛星觀測計劃 196
參考文獻 197
第5章 粵港澳大灣區海洋數值模擬與預報 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 生態環境預報方法 212
5.2 粵港澳大灣區臺風、風暴潮預報 214
5.2.1 大灣區臺風、風暴潮預報流程 214
5.2.2 大灣區臺風、風暴潮預報產品 215
5.2.3 大灣區臺風、風暴潮預報檢驗 215
5.3 粵港澳大灣區海浪預報 222
5.3.1 大灣區海浪預報流程 222
5.3.2 大灣區海浪預報產品 222
5.3.3 大灣區海浪預報檢驗 222
5.4 粵港澳大灣區生態環境預報 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、營養鹽預報檢驗 229
5.4.5 預報系統功能 230
5.4.6 臺風過境生態環境變化模擬 231
5.5 粵港澳大灣區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 缺氧形成機制的數值實驗 241
5.6 海洋數值模擬發展與展望 245
參考文獻 246
第6章 粵港澳大灣區海洋信息平臺 249
6.1 數據資源體系構建 249
6.1.1 分類原則 250
6.1.2 數據質量要求 251
6.1.3 資源體系 252
6.2 粵港澳大灣區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 平臺開發實現 264
6.2.5 平臺應用系統 266
6.3 粵港澳大灣區數據共享服務案例 271
6.3.1 案例一：現場觀測數據支撐服務 271
6.3.2 案例二：衛星遙感觀測數據支撐服務 273
6.3.3 案例三：海洋環境預報預測支撐服務 279
6.3.4 案例四：海洋地質環境安全支撐服務 284
6.3.5 案例五：珠江口潮流預報支撐服務 288
6.4 數據共享目錄 292
6.4.1 現場觀測與預報數據共享目錄 292
6.4.2 衛星遙感觀測共享數據目錄 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 制約粵港澳大灣區海洋環境科學觀測與應用體系建立的瓶頸 297
7.2 建設粵港澳大灣區海洋環境科學觀測與應用體系的建議 299
參考文獻 301
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