中国近海及邻近海域海洋

中国近海及邻近海域海洋

再分析产品

用户手册

版本：Trial

国家海洋信息中心

2009年7月

版权：国家海洋信息中心，海洋环境信息保障重点实验室，天津，300171

CORA 数据管理小组

用户手册

版本：Trial

更新日期：2009年7月

作者：韩桂军李威张学峰李冬何忠杰王喜冬吴新荣于婷马继瑞

版权所有：国家海洋信息中心，海洋环境信息保障重点实验室，天津，300171

用户手册更新历史记录

版本日期备注

建立用户手册

Trial 10/07/2009

目录

1 简介 (1)

2 再分析所使用的数据类型及其来源、海洋动力模式、同化方法 (2)

2.1 数据类型及其来源 (2)

2.2 海洋动力模式 (3)

2.3 海洋数据同化方法 (3)

3. 数据产品格式说明 (4)

3.1 NetCDF格式简介 (4)

3.2 CORA的NetCDF文件 (4)

3.3 CORA数据产品NetCDF文件的读取软件 (6)

4 数据产品获取 (7)

5 用户信息反馈 (7)

1 简介

本文档为中国近海及邻近海域海洋再分析产品用户手册，包括数据产品的制作简介以及产品格式说明等内容。

发布的中国近海及邻近海域海洋再分析试验产品（以下简称CORA），包括海面高、三维温度、盐度和海流；时段是从1986年1月至2008年12月共23年；海区范围为99°E～148°E、10°S～52°N，即同时包括渤海、黄海、东海和南海及其邻近海域；时间分辨率为历年、各月，空间水平网格分辨率为0.5°×0.5°，垂向为25层。

国家海洋信息中心海洋环境信息保障重点实验室负责CORA系统的研发、更新与维护，其数据管理组创建了统一格式的再分析数据文件，并已在网上免费向广大用户公开发布。

CORA数据产品以NetCDF文件格式存储。

2 再分析所使用的数据类型及其来源、海洋动力模式、同化方法

2.1 数据类型及其来源

研制本产品所使用的数据包括海洋观测资料、气象驱动场、开边界条件、温盐历史统计分析结果和水深五部分，表1给出了详细说明。

表1 CORA 数据产品 数据类型 要素名称

来源 南森采水器

conductivity-temperature-depth

(CTD) Bathythermograph (BT)

NMDIS ∗WOD05 GTSPP Argo 浮标

温度和盐度

卫星遥感海面温度（SST ）

海洋观测资料 海表面高度异常

（SSHa ）

多源卫星高度计：TOPEX/POSEIDON (T/P)，Jason-1，ERS-2和Envisat 美国国家环境预报中心（NCEP ） 风场

微波散射计(QuikSCAT) 气象驱动场 热通量

美国国家环境预报中心（NCEP ） 海表面高度、温

度、盐度、海流

Simple Ocean Data Assimilation (SODA) NMDIS 自主研发的潮汐模型(Han et al., 2006 )

开边界条件 潮汐水位值 日本的海潮模型 (Matsumoto et al., 2000)

NMDIS 统计结果

世界海洋图集2005 (WOA05)

温盐历史统计分析

结果 温度和盐度 Estimating the Circulation and Climate of the Ocean

(ECCO)

“中国海标准经纬度水深和基准面数据表”（林美

华、李常珍、方国洪，1999）

水深 格点化水深资料 ETOPO5

∗NMDIS-National Marine Data and Information Service ，为国家海洋信息中心的英文简写，以下不再做特殊说明。

温盐廓线观测资料均进行了统一的质量控制，特别对Argo盐度廓线进行了漂移的订正。

2.2 海洋动力模式

再分析海洋动力模式选用了普林斯顿广义坐标系统海洋模式POMgcs （Princeton Ocean Model with generalized coordinate system）（Mellor et al., 2002; Ezer and Mellor, 2004）。由于本研究再分析的海区范围较大，且使用了较高空间分辨率，因此串行的POMgcs模式的计算速度无法满足再分析对运行速度的要求。网上下载的POMgcs并行版本计算结果与串行版本存在较大差异。为了提高计算速度，课题组的研究人员采用基于消息传递接口（MPI），对串行的POMgcs 重新进行了并行化设计。严格的检验证实并行与串行模式计算结果的一致性。

2.3 海洋数据同化方法

海洋数据同化考虑到海洋观测数据的时空分布不均匀性，为了有效提取海洋观测数据中的多尺度信息，并结合海洋要素的变化特征及其观测数据的时空分布特点，自主研发了多重网格三维变分海洋数据同化方法（Li et al., 2008; Li, 2008），用其同化温盐现场观测和卫星测温以及卫星测高数据。

上述研制该产品的背景、使用的海洋观测数据及有关数据的质量控制、海洋数值模式、海洋数据同化方法，以及再分析结果检验的详细情况，请参阅“中国近海及邻近海域海洋再分析技术报告”（2009）。

3 数据产品格式说明

3.1 NetCDF格式简介

NetCDF(Network Common Data Format)，即网络通用数据格式。最早是由美国国家科学委员会资助之计划--Unidata --所发展，其用意是在Unidata计划中不同的应用项目下，提供一种可以通用的数据存取方式，数据的形状包括单点的观测值、时间序列、规则排列的网格、以及人造卫星或雷达之影像档案。

NetCDF软件由科罗拉多州Boulder的Unidata 计划中心开发，并可在Unidata 的网站或其他镜像网站上网上免费获取：

z Ucar 网址：/ucar

z NetCDF文档：/packages/netcdf/index.html

NetCDF可简单地视为一种存取接口，任何使用NetCDF存取格式的档案就可称为NetCDF档案；至于NetCDF这套软件的功能，在于提供C、Fortran、C++、Perl、或其它语言I/O的链接库，以让程序发展者可以读写数据文件，其本身具有说明的能力、并且可以跨越平台和机器的限制。每一个NetCDF档案可以包含多维度的、具有名称的变量，包括长短的整数、单精度与双精度的实数、字符等，且每一个变量都有其自我介绍的数据，包括量度的单位、全名及意义等文字说明，在此摘要性的文件头之后，才是真正的数据本身。

3.2 CORA的NetCDF文件

CORA数据产品的存储格式为统一的NetCDF格式，并采用统一的UTC （universal time coordinates）时间坐标。

数据文件命名方式如下：CORA_trial_YYYYMM.nc，其中YYYY为年份，MM为月份；每个nc文件包括海面高和三维温度、盐度、海流。表2给出了CORA 数据的一个例子。