摘要
准确估计海面温度的历史变化及其不确定性对于记录和理解气候的历史变化非常重要。历史SST估计中以前未量化的不确定性来源于位置误差。提出了一个贝叶斯推理框架,用于量化报告位置中的错误及其对SST估计的影响。分析框架适用于1885年国际海洋大气综合数据集(ICOADS3.0)的数据,当时天文和天文仪对位置的估计很常见,但早于无线电信号的使用。重点是ICOADS3.0中943条船舶航迹的子集,每两小时报告一次其位置,精度为经度和纬度。这些数据被解释为通过航位推算确定的位置,并通过天体校正技术定期更新。天体校正中不确定性的后中位数为33.1 km(赤道上)经度和24.4公里()分别在纬度上。纬度小于经度的天体导航不确定性在质量上与获得天文估计的相对难度一致。两小时航位推算不确定性的后中位数为船速和对于船舶航向,导致具有中值的随机位置不确定性(赤道20公里)经度和纬度(17公里)。报告的船舶航迹还包含与获得天体位置估计值后未更新的前兆重封位置相关的系统位置不确定性,这表明可以为SST观测提供更准确的位置。最后,我们通过从多尺度超高分辨率海面温度(MURSST)数据集中采样SST集合,将位置误差转化为SST不确定性。确定船舶位置的不断发展的技术、位置信息的异构报告和存档,以及导航不确定性和SST梯度的季节和空间变化,都意味着要在仪器记录的范围内解释SST估计中的位置误差,还需要付出大量额外的努力。
致谢
Natesh Pillai和Chenguang Dai得到了海军研究办公室的支持。彼得·赫伯斯(Peter Huybers)和多·陈(Duo Chan)得到了哈佛全球研究所(Harvard Global Institute)的支持。戴晨光和多产为这项工作做出了同等贡献。
引用
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戴晨光。
多珍。
彼得·赫伯斯(Peter Huybers)。
Natesh Pillai。
“19世纪末的航行不确定性及其对海面温度估算的影响。”
附录申请。斯达。
15
(1)
22 - 40,
2021年3月。
https://doi.org/10.1214/20-AOAS1367
问询处
收到日期:2019年10月1日;修订日期:2020年6月1日;发布日期:2021年3月
欧几里德项目首次提供:2021年3月18日
数字对象标识符:10.1214/20-AOAS1367
关键词:层次模型,航行不确定性,位置误差,海面温度不确定性,状态空间模型
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