Observing the Ice‐Covered Weddell Gyre With Profiling Floats: Position Uncertainties and Correlation Statistics
Observing the Ice‐Covered Weddell Gyre With Profiling Floats: Position Uncertainties and Correlation Statistics
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用剖面浮标观察冰层覆盖的威德尔环流：位置不确定性和相关统计
DOI：
10.1029/2017jc012990
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schwartzman, Armin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chamberlain, Paul M.;Talley, Lynne D.;Mazloff, Matthew R.;Riser, Stephen C.;Speer, Kevin;Gray, Alison R.;Schwartzman, Armin
Argo型剖面浮标在海冰下时不接收卫星定位。通常的做法是通过在冰盖之前和之后的已知位置之间线性插值经纬度来近似未知位置，尽管有人建议通过沿着行星地转位涡的等值线插值可以获得一些改进。线性插值位置的剖面占南大洋阿尔戈数据集的16%;这种近似所产生的后果尚未量化。使用来自Weddell Gyre的三个不同的数据集-10天卫星跟踪的Argo浮标，每日跟踪的RAFOS启用的浮标，以及南大洋状态估计中的粒子释放模拟-我们进行了一个数据保留实验，以评估经纬度和位涡坐标中的位置不确定性，作为自上次定位以来时间的函数。使用浮动数据的空间相关性分析提供了温度和盐度的不确定性估计作为距离误差的函数。结合空间相关尺度和位置的不确定性，我们估计的不确定性，温度和盐度的位置损失的持续时间的函数。在没有位置数据的情况下，8个月内插的最大位置不确定度为116 ± 148 km（经纬度）和92 ± 121 km（位涡坐标）。在没有位置数据的情况下，8个月内整个2,000米剖面的局部温度和盐度的估计最大不确定性在300米以上为0.66 ° C和0.15 psu，在300米以下为0.16 ° C和0.01 psu。
Argo‐type profiling floats do not receive satellite positioning while under sea ice. Common practice is to approximate unknown positions by linearly interpolating latitude‐longitude between known positions before and after ice cover, although it has been suggested that some improvement may be obtained by interpolating along contours of planetary‐geostrophic potential vorticity. Profiles with linearly interpolated positions represent 16% of the Southern Ocean Argo data set; consequences arising from this approximation have not been quantified. Using three distinct data sets from the Weddell Gyre—10‐day satellite‐tracked Argo floats, daily‐tracked RAFOS‐enabled floats, and a particle release simulation in the Southern Ocean State Estimate—we perform a data withholding experiment to assess position uncertainty in latitude‐longitude and potential vorticity coordinates as a function of time since last fix. A spatial correlation analysis using the float data provides temperature and salinity uncertainty estimates as a function of distance error. Combining the spatial correlation scales and the position uncertainty, we estimate uncertainty in temperature and salinity as a function of duration of position loss. Maximum position uncertainty for interpolation during 8 months without position data is 116 ± 148 km for latitude‐longitude and 92 ± 121 km for potential vorticity coordinates. The estimated maximum uncertainty in local temperature and salinity over the entire 2,000‐m profiles during 8 months without position data is 0.66∘C and 0.15 psu in the upper 300 m and 0.16∘C and 0.01 psu below 300 m.
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