• 2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集

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    綜合同評專家的意見,匯總如下修改建議,請回復、參考修改,并重傳文章。

    1. 關于本文的題目:2009-2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集。是否可以改為:2009-2012年南??茖W考察溫鹽斷面觀測數據集。 因為這些科學考察稱為斷面科學考察可能不太合適。關于CTD是否需要出現在題目中,作者可以再仔細斟酌。

    2. 英文摘要最后一句語法有問題,請完善。

    3. 數據庫信息簡介表格中:①中文名稱信息里面的英文名稱應放在下一欄“數據庫(集)英文名稱”中。②數據服務網址有誤,建議修改為“http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/12”。 ③網址中提供的數據量與描述不符,要求論文與數據集一致,ScienceDB網站提供海量數據存儲平臺,建議將數據集提交到ScienceDB網站。

    4. 正文內容格式請采用兩端對齊的方式。

    5. 建議將表1中空白處改為“-”,“N標識北緯”改為“°N”,“E標識東經”改為“°E”。

    6. 文中密度單位“kg/ m∧3”中的“3”改為上角標。

    7. 圖1:①圖示說明中應比較完整的給出這屬于哪個航次的說明。②建議將圖中的英文改為中文。

    8. 建議在論文中添加幾條斷面位置信息的圖片,以方便讀者對數據分布有直觀了解。原數據文件中,“2009年南海海洋科學斷面考察CTD溫鹽觀測數據集I”,表頭信息顯示不完整,請添加表頭信息(參照其余數據集)。

    9. 為使讀者有效利用數據,建議將鹽度、密度、聲速的計算方法添加至文中相應位置。

    10. 文中第四部分有少量字句不太通順,請修改完善。

    【2016-04-25】 評論來自:版本 1
    作者:

    1. 關于本文的題目:2009-2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集。是否可以改為:2009-2012年南??茖W考察溫鹽斷面觀測數據集。 因為這些科學考察稱為斷面科學考察可能不太合適。關于CTD是否需要出現在題目中,作者可以再仔細斟酌。 修改說明:“南海海洋斷面科學考察”是特定名稱,是指2009-2012年在8°N,10°N,18°N和113°E共4條斷面執行4個航次,改為”南??茖W考察“不妥?!盋TD“標明儀器類型,在標題出現沒有問題。所以保留原題目。

    2. 英文摘要最后一句語法有問題,請完善。 修改說明:已修改。

    3. 數據庫信息簡介表格中:①中文名稱信息里面的英文名稱應放在下一欄“數據庫(集)英文名稱”中。②數據服務網址有誤,建議修改為“http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/12”。 ③網址中提供的數據量與描述不符,要求論文與數據集一致,ScienceDB網站提供海量數據存儲平臺,建議將數據集提交到ScienceDB網站。 修改說明: ① :已修改。 ② + ③:文中http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/41地址準確,是更新版本,即數據集已提交到ScienceDB網站,數據量和數據集名稱均與論文一致。自提交至今,本數據下載量已超過4000次。

    4. 正文內容格式請采用兩端對齊的方式。 修改說明:已修改格式。

    5. 建議將表1中空白處改為“-”,“N標識北緯”改為“°N”,“E標識東經”改為“°E”。 修改說明:已修改。

    6. 文中密度單位“kg/ m∧3”中的“3”改為上角標。 修改說明:已修改。

    7. 圖1:①圖示說明中應比較完整的給出這屬于哪個航次的說明。②建議將圖中的英文改為中文。 修改說明:①圖名已修改。②圖中英文符合學科應用習慣,可不用中文。

    8. 建議在論文中添加幾條斷面位置信息的圖片,以方便讀者對數據分布有直觀了解。原數據文件中,“2009年南海海洋科學斷面考察CTD溫鹽觀測數據集I”,表頭信息顯示不完整,請添加表頭信息(參照其余數據集)。 修改說明:增加了航次站位圖。原數據文件中,“2009年南海海洋科學斷面考察CTD溫鹽觀測數據集I”,表頭信息完整,顯示不完整是由于office軟件顯示問題,需要緩沖。

    9. 為使讀者有效利用數據,建議將鹽度、密度、聲速的計算方法添加至文中相應位置。 修改說明:已修改,增加了數據整理執行的規范,規范中明確可按照儀器制造公司提供的數據處理軟件實施資料整理。各參數計算方法為軟件內部集成的算法,文中不贅述。

    10. 文中第四部分有少量字句不太通順,請修改完善。 修改說明:已修改

    【2016-10-14】 評論來自:版本 1
    作者:

    經編委會投票決定錄用本文。

    【2016-10-17】 評論來自:版本 2

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    2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集

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    2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集

    作者發表的論文

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                數據來源:CSCD中國科學引文數據庫

    2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集

    徐超1*,李莎1,陳榮裕1,何云開1,陳紹勇2

    1. 中國科學院南海海洋研究所,廣州 510301;

    2. 中國科學院廣州地球化學研究所,廣州 510640

    * ?通訊作者(Email: xc@scsio.ac.cn)

    摘要:現場水深、水溫、鹽度是海洋水文觀測的基本要素。CTD溫鹽深儀是用于測量深度以及溫度和鹽度垂直變化的自記儀器。南海海洋斷面科學考察在2009~2012年春、夏、秋、冬四個不同季節共執行4個多學科和交叉學科的綜合考察航次,利用SBE911Plus CTD通過斷面觀測方式觀測溫度、電導率、深度、濁度等,綜合運用物理海洋學理論規范化處理鹽度、密度、聲速等,形成本數據集。

    關鍵詞:CTD;溫度;鹽度;南海;斷面

    CTD observation dataset of scientific investigation over the South China Sea (2009 – 2012)

    Xu Chao1*, Li Sha1, Chen Rongyu1, He Yunkai1, Chen Shaoyong2

    1. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China;

    2. Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China

    *Email: xc@scsio.ac.cn

    Abstract: In situ water depth, temperature, and salinity are base items of sea observation. Conductivity-temperature-depth (CTD) is the self-recording instrument which is used to measure the depth, the vertical changes of temperature and salinity. Scientific investigation over the South China Sea has explored four multi-disciplinary and inter-disciplinary voyages through four different seasons from 2009 to 2012. The SBE911Plus CTD is used to measure water temperature, conductivity, depth, turbidity and so on, by sectional observation. Physical oceanography theory is used to normalize salinity, density, and sound speed to form this dataset.

    Keywords: CTD; temperature; salinity; the South China Sea; section

    數據庫(集)基本信息簡介

    數據庫(集)中文名稱

    2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集

    數據庫(集)英文名稱

    CTD observation dataset of scientific investigation over the South China Sea (2009 – 2012)

    通訊作者

    徐超(xc@scsio.ac.cn)

    數據作者

    徐超、李莎、陳榮裕、何云開、陳紹勇

    數據時間范圍

    2009~2012年

    地理區域

    中國南海

    數據格式

    DOC

    數據量

    145 MB

    數據服務系統網址

    http://www.scidb.cn/dataSet/handle/41

    基金項目

    科技基礎性工作專項項目(2008FY110100)、中國科學院信息化專項科技數據資源整合與共享工程重點數據庫項目(XXH12504-2-03)、國家科技基礎條件平臺項目(2005DKA32300)

    數據庫(集)組成

    “2009–2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集.zip”文件,數據量為52.04 MB。壓縮包中含6個數據文件,分別為:

    1. 2009年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集I.doc,數據量37.6 MB;

    2. 2009年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集II.doc,數據量6.45 MB;

    3. 2010年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集I.doc,數據量35.3 MB;

    4. 2011年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集II.doc,數據量21.2 MB;

    5. 2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集I.doc,數據量36.6 MB;

    6. 2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集II.doc,數據量8.19 MB

    引 言

    南海位于中國的最南端,是世界第三、我國最大的陸緣性邊緣海,也是我國唯一的赤道帶海區,其資源和環境具有重要的經濟價值和戰略意義,是中華民族可持續發展的重要疆域,是我國神圣不可侵犯的國土。為了有效維護國家權益,開發利用海洋資源,發展海洋經濟,我們必須擁有海洋國土和海洋資源環境狀況的精確資料以及海上長期立足的能力,開展南海典型斷面科學考察具有顯著重要性和緊迫性。

    南海海洋斷面科學考察總體目標是在18°N、10°N、6°N斷面和113°E子午向斷面設置共75個站位(圖1),在2009~2012年完成不同季節4個航次的綜合科學考察,獲取南海水文、氣象、生態、化學和地質數據和樣品,掌握南海海洋物理環境、海洋生物與生態環境、海底底質等要素的時空分布本底資料,為深入開展季風氣候控制下的熱帶海洋環境演變過程、熱帶海盆和珊瑚礁生物多樣性與生態環境特征、邊緣海地質演化過程等重要海洋科學問題的原創性探索提供可靠的科學數據。

    1 南海海洋斷面科學考察2009年航次站位圖

    1 ?數據采集和處理方法

    1.1 數據采集

    南海海洋斷面科學考察4個航次都由中國科學院南海海洋研究所“實驗3”號科學考察船執行:2009年4月28日至6月20日進行春季航次考察,沿113°E縱向斷面由北向南開始整個調查工作。2010年10月27日至11月28日進行秋季航次考察,由于強東北季風南下阻撓,直至11月6日考察船才從珠江口出發,但南海北部處于大浪區,無法按原計劃在18°N 斷面實行正??疾旃ぷ?,只能沿113°E縱向斷面由北向南觀測作業。2011年11月28日至2012年1月2日進行冬季航次考察,在東北季風影響下,期間具備相應氣象和海況條件開展海上考察作業的時間為14天,作業區域為南海南部及南海西邊界海域,南海北部始終沒有適合作業的天氣。2012年8月6日至9月12日進行夏季航次考察,除了2個熱帶氣旋對考察海域稍有影響外,其他時間天氣和海況很好,適合考察作業,考察工作順利。

    南海海洋斷面科學考察規劃CTD觀測站75個,最大投放深度1550 m。2009年航次取消離岸最近的KJ57號站,實際CTD測站74個,投放CTD共96次;2010年航次實際CTD測站75個,投放CTD共85次;2011年航次實際CTD測站36個,投放CTD共53次;2012年航次實際CTD測站75個,投放CTD共108次。

    考察航次使用的SBE911Plus CTD(s/n:0660)于每個航次前送到天津國家海洋計量站標定校對。

    主要技術性能指標包括:(1)電導率:測量范圍0~7 S/m,準確度0.0003 S/m;(2)溫度:測量范圍?5~+35℃,準確度0.001℃;(3)壓力:測量范圍0~10 000 psia,準確度0.015%FS。

    1.2 資料整理

    南海海洋斷面科學考察按照《GB/T 12763.2-2007 海洋調查規范 第2部分:海洋水文觀測》[1]第5.3.1節中的規定進行CTD儀觀測記錄的整理,具體執行規范如下:

    CTD資料的處理原則上按照儀器制造公司提供的數據處理軟件或通過鑒定的軟件實施。其基本規則和步驟如下:

    a) 將儀器采集的原始數據轉換成壓力、溫度及電導率數據;

    b) 對資料進行編輯;

    c) 對資料進行質量控制,主要包括剔除壞值、校正壓強零點以及對逆壓數據進行處理等;

    d) 進行各傳感器之間的延時滯后處理;

    e) 取下放儀器時觀測的數據計算溫度,并按規定的標準層深度記存數據。

    南海海洋斷面科學考察CTD觀測資料的整理采用海鳥公司(Sea-Bird Electronics)提供的SBEDataProcessin-Win32軟件實施。

    采用Data Conversion功能將原始觀測數據轉換成ASCII碼格式數據,Filter功能對壓力、水溫、鹽度、密度、濁度等進行平滑濾波,Loop Edit功能消除因船舶擺動引起的壓力逆向抖動,Binavg功能計算出深度間隔為1.0 m的水溫、鹽度、密度、聲速、濁度數據。

    2 ?數據樣本描述

    本數據集收集和整理了南海海洋斷面科學考察項目于2009年春季、2010年秋季、2011年冬季、2012年夏季4個航次CTD觀測數據。觀測深度一般為1550 m,個別站位大于1550 m。觀測要素有溫度(℃)、電導率(mS/cm)、壓力(db)、濁度(FTU);通過物理海洋學理論計算出鹽度(PSU)、sigma-theta密度(kg/m3)、聲速(m/s)等。最終形成的數據集內容包含站位、日期、時間、緯度、精度、水深、測層、溫度、鹽度、密度、聲速。表1列示了CTD數據各字段,及其含義、命名規則、單位說明等信息。

    1 CTD數據字段說明和樣例數據

    序號

    中文名稱

    用法和意義

    單位

    樣例數據

    1

    站位

    測量站位號,格式為kj01-kj75

    -

    kj01

    2

    日期

    數據測量日期,格式為yyyymmdd

    -

    20090617

    3

    時間

    數據測量時間,格式為hhmmss

    -

    145446

    4

    緯度

    數據測量時緯度

    °N

    18.001

    5

    經度

    數據測量時經度

    °E

    119.502

    6

    水深

    站位水深

    m

    3008.0

    7

    測層

    數據觀測層深度

    m

    1.0

    8

    溫度

    溫度值

    28.72

    9

    鹽度

    鹽度值

    PSU

    33.4923

    10

    密度

    (σ–θ)密度值

    kg/m3

    21.024

    11

    聲速

    聲速值

    m/s

    1541.3

    3 ?數據質量控制和評估

    為保證CTD觀測資料的質量,必須對數據進行質量控制,妥善解決資料中可能存在的問題,標識錯誤,提高可靠性和可用性。

    數據集采用范圍檢驗、離散性檢查、相關性檢驗、穩定性檢驗、經典溫鹽(TS)點聚分析等方法進行質量控制等。下面以范圍檢驗為例詳述。

    范圍檢驗是根據要素類型、變化范圍,將CTD觀測數據限定在一定值之內,超出這個定值范圍的,作錯誤資料處理。例如:

    經緯度值:?180°≤Lon≤180°,?90°≤Lat≤90°,Lon表示經度,Lat表示緯度,根據南海海洋斷面科學考察項目要求具體調整經緯度范圍;

    溫度范圍:?2.5℃≤T≤40℃,T表示溫度;

    鹽度范圍:0.0≤S≤41.0,S表示鹽度。

    其中,溫度、鹽度還需根據測量儀器的量程,對觀測數據的范圍進行相應的調整。

    圖2是2009年航次CTD觀測數據溫鹽度點聚圖。從圖上看出,溫鹽點聚圖尾部收斂尖而細,反映南海深層海水溫鹽度穩定的特性,說明了CTD觀測未發生較大的數據漂移。

    2 2009年航次CTD觀測數據溫鹽度點聚圖

    目前有些資料的異常數據單靠計算機質量控制是難以發現的,需要具有豐富數據處理經驗的技術人員和相關專業的科研人員對資料的質控結果進行人工審核,對異常的數據逐個進行討論、審查、分析后決定取舍。

    4 ?數據使用方法和建議

    南海海洋斷面科學考察歷經4年共計四個季節的航次數據積累,為南海水團分布和環流研究提供了寶貴的現場資料。本數據集為2009~2012年不同季節長序列CTD溫鹽實測數據,為詮釋南海海面動力驅動、海洋動力過程以及海洋物理的特征變化等海洋科學問題的原創性探索提供了可靠的科學數據。

    為方便使用,我們提供了數據集的doc文本資料,用戶可以直接使用Microsoft Word程序瀏覽。

    致 謝

    感謝中國科學院南海海洋研究所海洋科學考察船隊及“實驗3”號科學考察船隊所有成員的支持。

    作者分工職責

    徐超(1984—),男,山東新泰人,博士,助理研究員,主要從事海洋信息服務研究。主要承擔工作:數據管理與共享技術支持。

    李莎(1957—),女,山東青島人,學士,研究員,主要從事海洋信息服務研究。主要承擔工作:數據管理與共享技術支持。

    陳榮裕(1963—),男,廣東陽江人,學士,教授級高級工程師,主要從事海洋環境考察,負責熱帶海洋環境國家重點實驗室(南海海洋研究所)的物理海洋調查設備的管理工作。主要承擔工作:數據質量控制和數據集編制。

    何云開(1981—),女,浙江慈溪人,碩士,助理研究員,主要從事海氣相互作用研究。主要承擔工作:數據采集和預處理。

    陳紹勇(1962—),男,廣東澄海人,博士,研究員,主要從事海洋化學研究。主要承擔工作:調查技術設計和資料提交。

    參考文獻

    [1] 中華人民共和國國家質量監督檢查檢疫總局, 中國國家標準化管理委員會. GB/T 12763.2-2007 海洋調查規范 第2部分:海洋水文觀測[S]. 2007.

    引用數據

    (1) 徐超, 李莎, 陳榮裕, 何云開, 陳紹勇. 2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集[DB/OL]. Science Data Bank. DOI: 10.11922/sciencedb.170.12.

    ?

    引文格式:徐超, 李莎, 陳榮裕, 何云開, 陳紹勇. 2009~2012年南海海洋斷面科學考察CTD溫鹽觀測數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2016, 1(3). DOI: 10.11922/csdata.170.2015.0013.

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