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太平洋是海表温度年际变化和年代际变化发生的主要区域，但对太平洋海洋热含量变化的研究相对较少。为此, 本文分析了1980—2020年太平洋上层(0~300 m)热含量的时空变化特征。基于IAP数据，本文首先利用集合经验模态分解法(EEMD)提取不同时间尺度的海洋热含量信号，并利用正交经验分解法(EOF)对不同时间尺度的海洋热含量进行时空特征分析，得到了太平洋0~300 m海洋热含量的年际变化、年代际变化以及长期变暖的时空特征。结果表明，除了年际变化之外，热带西北太平洋上层热含量还存在明显的年代际变化和长期变暖趋势。在东太平洋和高纬度西太平洋，热含量的年代际变化特征并不突出。热带西北太平洋热含量的年代际变化在1980—1988年和1999—2013年较高，而在1989—1998年和2014—2020年期间较低。此外，针对热带西北太平洋热含量的经向、纬向和垂向特征分析，发现这种年代际变化主要发生在5°N—20°N，120°E—180°E，次表层50~200 m范围内。热带西北太平洋热含量的年代际变化对全球海表温度的年代际变化有着重要作用。

长江口邻近海域具有显著的强潮特征，除近岸海域外，离岸海域缺乏长期实测的潮汐潮流资料。本文分析了长时间序列的水位观测资料，结果显示长江口海域的潮汐类型属于正规半日潮，近岸海域浅水分潮显著；M2分潮是最显著的半日分潮，振幅具有从东面开阔海域向西面杭州湾口浅水海域或岛群增加的趋势。剖面海流观测资料表明本海域的潮流类型为正规半日潮流，M2分潮流是最显著的半日分潮流，以旋转潮流为主；长江口门南侧两站为逆时针旋转，口门以东站位均为顺时针旋转。潮流的垂直结构具有显著的空间差异，M2分潮流的椭圆率多为负值，潮流的椭圆率、最大流速方向和最大流速到达时间都随深度变化显著。

底部切应力作为水动力和泥沙输移模型中的关键参数，对底床泥沙起动、侵蚀淤积速率的研究十分重要。目前基于现场实测流速数据计算底部切应力的理论方法有6种：LPmean法、LPmax法、TKE法、TKEW法、RS法和ID法，这些方法都有其特定的适用条件。河口海岸浅水区域水流和波浪作用复杂，遴选合适的方法计算底部切应力非常重要。本文以江苏大丰斗龙港1个观测点(中值粒径为68.56 μm)和上海崇明东滩2个观测点(中值粒径分别为12.89 μm和45.02 μm)为例，利用声学三维高频流速仪ADV (Acoustic Doppler Velocimetry)和波潮仪(RBRwave)进行现场数据采集，分别用6种理论计算方法对底部切应力进行计算，结果表明：(1)LPmean法受到平均流速、仪器探头距离底部床面高度以及波浪强弱的影响，会低估底部切应力；(2)LPmax法和TKE法在流速变化幅度较大、波浪作用明显的潮间带浅水环境会高估底部切应力；(3)TKEW法在TKE法的基础上进行了改进，更适用于波浪作用强烈的潮间带浅水环境底部切应力的计算；(4)RS法计算结果受到波浪影响会产生误差，存在较大波浪时，ID法计算结果比RS法计算结果更加可信，但是在水深条件不足时，ID法会高估底部切应力。

本文利用粒子图像测速系统和浪高仪对3种概化岸坡下破碎区至冲泻区的波高、流速等水动力学参数进行实验测量，并基于二阶谱方法分析波高和流速的概率密度分布，统计了破碎区至冲泻区内波高和流速的偏度、不对称度、峰度等高阶非线性变量。结果表明：破碎区至冲泻区内的波高和流速均偏离正态分布，波高偏度和峰度在向近岸传播过程中先减小后增大，不对称度先增大后减小，波高的非线性特征受坡度影响不大。3种工况下流速表现出不同的非线性分布特征，在陡坡和复合坡中，各断面流速偏度分布特征不明显，而在缓坡中各断面流速偏度的垂线分布自床面到自由水面呈现先增大后减小的特征；3种工况下流速的不对称度随距床面距离的增大均呈现先增大后减小的变化趋势。

海岸带盐沼植物能够减小波浪流速、削弱波能，具有生态缓冲功能，研究河口海岸盐沼植物对波浪的消减机理对于近岸区域的固岸护堤具有重要意义。本研究利用开源CFD软件包OpenFOAM建立三维数值模型。首先模拟了溃坝波越过三角障碍物及孤立波在斜坡海岸的爬坡过程，结果显示OpenFOAM模型可精确地捕捉溃坝波传播和孤立波自由水面的运动过程。随后模拟了孤立波在植物波浪水槽中的形成、发展和衰减过程，孤立波通过植物带后波高明显降低，植物对波浪能量的衰减作用明显。最后探讨了正弦波在植物海岸上的传播过程，结果表明波高衰减程度与入射波波高、植物密度、植物拖曳力以及海岸坡陡均成正比。

轨道数据是卫星资料处理过程涉及的重要参数，高质量HY1C卫星产品离不开准确的轨道计算。本文从两行报(TwoLine Orbital Element，TLE)中提取数据，使用STK(Satellite Tool Kit)软件准确模拟出卫星轨道并输出星历表，通过比较两种计算HY1C卫星轨道算法的精度，评估摄动因素对轨道计算的影响。方法一未考虑摄动，以参考时间的轨道根数为基础外推出观测时间的星历参数，进而计算卫星轨道数据；方法二采用考虑摄动的SGP4模型进行轨道计算。结果表明摄动对轨道计算结果影响明显：不考虑摄动的算法随着时间的推移误差显著增大，0.5 h内位置和速度误差分别小于10 km和10 m/s；考虑摄动的SGP4模型算法计算速度快、计算精度高且稳定性好，24 h内位置和速度误差分别小于68 m和0.051 m/s。因此，SGP4模型算法可用于近轨卫星HY1C的高精度轨道计算。

悬浮泥沙质量浓度(SSC)是我国河口水体研究的重要水质参数之一，遥感测定SSC是一种重要的方法。为了研究遥感光谱数据和表层悬浮泥沙质量浓度(SSSC)之间的定量梯度关系，本文采集了长江口南汇嘴附近的表层沉积物，定量设计了SSSC的梯度变化值，利用ASD高光谱仪对不同质量浓度含沙水体进行了光学特性测量。结果表明，随着SSSC的增加，水体的光谱反射率曲线具有相似的形态，但也存在一定的差异。当SSSC＜36.59 mg/L时，光谱曲线仅在560~580 nm之间有1个反射峰；当SSSC＞52.69 mg/L时，光谱曲线第一反射峰位于570~710 nm，并在近红外波段780~820 nm处出现第二反射峰。光谱曲线第一峰值区间存在明显的“红移”现象，且波长的“红移”变化与SSSC的线性拟合R2达到0.91，说明两者呈较强的线性相关性。在400~900 nm光谱范围内，600~860 nm波段对0~200 mg/L范围内的SSSC变化较敏感且比较稳定，740~900 nm波段对＞200 mg/L的SSSC的变化具有更强的响应能力。

针对单系统GNSS-MR潮位监测中反演精度和时间分辨率低的问题，提出了一种基于LS-SVM的多系统融合潮位反演方法。利用香港HKQT站连续30 d的GPS、BDS、Galileo、GLONASS卫星观测数据进行实验，比较了基于滑动窗口最小二乘法、SVR、LS-SVM三种多系统融合方法。结果表明：基于LS-SVM的多系统融合潮位反演与单系统GNSS-MR潮位反演RMSE最小的BDS系统相比，RMSE值减小了55.8%、相关系数提高了4.1%；与单系统潮位反演时间分辨率最高的GLONASS系统相比，时间分辨率提高了59.3%；与基于SVR模型的多系统融合潮位反演相比，RMSE值减小了52.3%，相关系数提高了2.2%；与基于滑动窗口最小二乘法的多系统融合潮位反演相比，RMSE值减小了41.1%，相关系数提高了1.2%。基于LS-SVM的多系统融合潮位反演比滑动窗口最小二乘法、SVR算法具有更优的潮位反演性能。

基于荧光猝灭原理的光学溶解氧传感器可获得海水溶解氧时空数据，被广泛应用于海洋环境长期监测，但因其在贮存期间和布放期间会发生“贮存漂移”和“测量漂移”，需要进行校准。现有的实验室校准方法周期长、操作复杂。本文研究了光学溶解氧传感器在空气和水体两种不同介质中的响应特性，提出一种利用空气介质的光学溶解氧传感器现场校准方法，并在此基础上建立了仪器的两点校准模型。经实验验证，该校准方法能够有效修正溶解氧传感器的数据漂移，校正后的传感器测定值与Winkler滴定的标准值偏差在±6 μmol·L-1以内。该方法可以实现光学溶解氧传感器的便捷快速校正，免去实验室维护的繁琐步骤，提高监测数据质量，保持监测数据的连续性，具有重要的应用价值。

以中国知网(CNKI)和Web of Science核心合集数据库为数据源，采用文献计量学方法，借助CiteSpace可视化分析软件，对国内外研究涌潮的国家、机构、作者、载文期刊及关键词等进行分析。在CNKI共检索出433个研究机构的632名作者在239种刊物上发表的652篇文献(1964—2020年)，“钱塘江河口”和“长江口北支”是国内关注度较高的区域；“涌潮形态”、“河床演变”、“涌潮压力”和“涌潮高度”等为研究的热点关键词；“涌潮数学模型”和“模型试验”等为涌潮研究的重要手段。在Web of Science共检索出美国、澳大利亚和中国等34个国家224个研究机构的447名作者在143种刊物上发表的277篇文献(1908—2020年)。文献对中国的钱塘江、法国的Seine River、Garonne River和巴西的Amazon River等关注度较高；“turbulence”、“sediment transport”、“hydraulic jump”、“wave” 和“environmental impact”等为研究的热点问题；“physical modelling”、“field measurements”和“numerical modeling”等为涌潮研究的重要手段。国内外涌潮研究论文数量在年际间虽有波动，但总体呈现出快速增长趋势，研究成果丰富。因受特定的河口地域条件限制，涌潮研究机构相对集中，论文发表总量不多。本文客观地分析了国内外涌潮研究现状，可为河口涌潮科研工作者与决策者提供数据参考。

基于南海北部浮标和潜标的声学多普勒流速剖面仪(ADCP)数据，通过一套几何算法计算了台风海鸥(1415)期间ADCP的空间变化和流速误差，并进行数据校正。浮标上，台风过后ADCP的水平位移最大可达2.61 km，水平流速误差最大可达0.27 m/s，垂向流速误差最大仅为5×10-4 m/s；温跃层流速校正值在台风过后显著大于流速测值，这表明水平校正对于温跃层流速的质量控制很重要。潜标上，ADCP最大垂向位移增量为179 m，最大绳子倾角为35°，最大水平位移为1.5 km；ADCP水平流速误差和倾角误差都很小，在数据校正中可忽略不计，但对台风过后中层流速的垂向校正不能忽略。