亚北极锋表层参数提取的算法与数据敏感性实验

来源：海洋技术学报杂志2026年第02期北京时间：

作者：孙奥燃,张春玲,葛义军

单位：单位孙奥燃1，张春玲1，葛义军2（1. 上海海洋大学海洋科学与生态环境学院,上海201306；2. 海军工程大学舰船与海洋学院,湖北武汉430033）

摘要：亚北极锋是亲潮冷水与黑潮延伸体暖水交汇的关键区域，锋面结构直接影响跨锋面物质与能量交换，其参数的精确提取有助于量化跨锋面输运、刻画混合及能量耗散规律。本文聚焦于西北太平洋的亚北极锋，基于2014—2023 年三种不同分辨率的日均海表温度数据，结合绝对梯度法和Sobel、Canny 两种边缘检测算法，系统评估了锋面强度、位置、连续性、长度、时空摆动、频率、主导纬度等特征参数对数据和算法的依赖性和敏感度。结果显示：锋面核心区域的空间分布及其强度的季节变化特征在不同数据和算法组合下具有高度一致性，而锋面强度、连续性、锋线长度对数据和算法较为敏感。高分辨率数据得到的锋面强度变化范围更大，锋轴线连续性更强，更能揭示锋面的精细化结构，但锋面主导纬度对数据的敏感性较低；绝对梯度法适用于刻画大尺度锋面的气候态特征，而Sobel 算法、Canny 算法在提高边缘连续性和抗噪精度的同时，也会引入人为噪声，导致锋面的空间分布较散乱。综合而言，Sobel 算法、Canny 算法更适用于分析中小尺度锋面结构及其相关的能量与混合过程，而绝对梯度法则更适合提取大尺度水团边界与气候态锋面位置，本文明晰了数据分辨率与检测算法对亚北极锋提取的综合影响，为甄选海洋锋面提取算法提供了实验基础。

关键词：亚北极锋；温度锋；锋面检测；参数特征；敏感性实验