[發(fā)明專利]一種Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價與校正方法

在審

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• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN116052793A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設計）人: 吳瀛旭;祁第;張楚青
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/90;G01N33/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發(fā)明屬于Argo浮標數(shù)據(jù)質量控制及校正領域，具體說是一種Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價與校正方法。包括如下步驟：分別讀取全球開闊大洋國際共享數(shù)據(jù)集碳化學數(shù)據(jù)以及取Argo浮標傳感器獲取的數(shù)據(jù)，計算兩組COsubgt;2/subgt;和Osubgt;2/subgt;濃度，進而得到兩組COsubgt;2/subgt;和Osubgt;2/subgt;飽和濃度，計算兩組COsubgt;2/subgt;和Osubgt;2/subgt;的飽和偏差，基于飽和偏差數(shù)值分別繪制CORS圖，得到兩個Y軸截距值，基于兩個Y軸截距值，進行浮標數(shù)據(jù)質量的評價和校正。本發(fā)明通過浮標的溶解氧傳感器測得的Osubgt;2/subgt;數(shù)據(jù)來評價和進一步提高浮標的COsubgt;2/subgt;數(shù)據(jù)質量，相比于其他質量評價與校正方法，本發(fā)明更加直接和簡單。

技術領域

本發(fā)明屬于Argo浮標數(shù)據(jù)質量控制及校正領域，具體說是一種Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價與校正方法。

背景技術

近年來，南大洋碳與氣候觀測和建模(SOCCOM)項目在南大洋部署了約200個獨立的生物地球化學Argo浮標，配備了生物地球化學傳感器(如氧、硝酸鹽、pH和生物光學傳感器)，使人們能夠更好地了解南部海洋的碳和氧循環(huán)。基于Argo浮標數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)高緯度南大洋釋放到大氣中的二氧化碳比以前的估計值要多，這引起了對傳感器偏差和pH值及相關碳酸鹽參數(shù)的數(shù)據(jù)質量控制的關注。近期基于大氣數(shù)據(jù)的研究也表明，目前的Argo浮標所收集的數(shù)據(jù)存在質量問題，基于Argo浮標的南大洋二氧化碳匯的估計可能并不準確。為了有效利用Argo浮標的數(shù)據(jù)資源，需要對浮標的碳化學數(shù)據(jù)進一步地進行校準和質量驗證，以確保不同研究和數(shù)據(jù)集之間的最高準確性和可對比性。

然而，Argo浮標獲取的CO₂數(shù)據(jù)現(xiàn)有的質量控制方法是通過比較其與船載觀測的差異進行校正，由于船載觀測的時空分辨率遠不如Argo，會造成許多Argo數(shù)據(jù)無法得到確切航次數(shù)據(jù)的比較和校正，因此亟需開發(fā)一種可以基于Argo浮標自身獲取數(shù)據(jù)進行的數(shù)據(jù)質量控制方法。

發(fā)明內容

針對上述Argo浮標存在的數(shù)據(jù)質量問題，由于Argo浮標搭載的溶解氧探頭相對碳化學探頭更高度可靠并且經(jīng)證實更準確，且海洋中溶解氧與碳循環(huán)過程通過生物作用緊密相聯(lián)，因此可以采用溶解氧作為碳化學數(shù)據(jù)準確程度的指示參數(shù)，本發(fā)明提供了一種利用全球開闊大洋國際共享數(shù)據(jù)集GLODAPv2原位數(shù)據(jù),將得到的數(shù)值作為Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價和校正操作基準，提高Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)精度的Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價與校正方法。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術方案是：一種Argo浮標碳化學數(shù)據(jù)質量評價與校正方法，包括如下步驟：

步驟1)根據(jù)全球開闊大洋國際共享數(shù)據(jù)集，獲取全球開闊大洋國際共享數(shù)據(jù)集的O₂濃度標準值；并根據(jù)全球開闊大洋國際共享數(shù)據(jù)集中的碳化學數(shù)據(jù)，得到CO₂濃度標準值；

根據(jù)Argo浮標數(shù)據(jù)集，獲取O₂濃度測量值；并根據(jù)Argo浮標上設置的傳感器組讀取相對應的碳化學數(shù)據(jù)，并得到CO₂濃度測量值；

步驟2)通過Matlab獲取O₂濃度標準值的O₂的飽和濃度以及CO₂濃度標準值的CO₂的飽和濃度；

通過Matlab獲取O₂濃度測量值的O₂的飽和濃度以及CO₂濃度測量值的CO₂的飽和濃度；