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本文收集了72个大气海洋科研领域数据可视化案例，主要是动画视频的形式可视化呈现大气环流、海洋环境要素数据、大气海洋模式等过程和数据产品。所有视频都是基于观测数据或数值模拟数据的无声动画，大多数视频长度不到两分钟。希望本案例集能帮助您提升大气海洋科学领域数据可视化技能，并为您的科研工作提供支持和参考。这是本系列案例集的第一部分内容。

• 全球陆地表面温度

基于MODIS卫星图像反演得到的2000年2月至2013年年中的每月白天陆地表面温度。此处显示的测量值代表白天陆地表面 “表皮”（或顶部 1 毫米）的温度，包括裸露土地、冰雪覆盖层，与地表空气温度可能有很大不同。黄色表示最热的温度（45°C），浅蓝色表示最冷的温度（<-25°C）。

• 全球海表温度

该可视化展示全球2016-2020年的全球海表温度变化情况，描绘了海洋在大气总环流中的作用。可视化视频中显示了暖池、西边界流、带有缓慢演变的涡旋和蜿蜒的SST锋面、赤道冷舌、热带不稳定波、沿岸上升流等海洋过程现象。

• 陆地植被和海洋生物圈演变

接下来的两段视频展示了NASA海洋观测宽视场传感器卫星（SeaWIFS，1997-2010 年）拍摄的陆地和海洋生物圈的演变过程。在陆地上，图像显示的是归一化植被指数（NDVI）；在海洋上，图像显示的是生物量的测量值-颜色，深蓝色表示最清澈的水域（即生物荒漠），多位于太平洋、大西洋和南印度洋的副热带环流区。所有这些 “生物荒漠”的总面积约占地球表面的40%。近十年来的观测发现，全球海洋生物荒漠的面积正在不断扩大，并且远远超过全球变暖模型预测的结果。陆地上的显著特点包括热带雨林中终年茂盛的植被，以及其他地方植被的地理季节性。在海洋上，深蓝色的副热带反气旋是全年的显著特征。赤道上升流以狭窄的绿色带表示，大部分时间出现在东太平洋和中太平洋，在大西洋则时断时续。沿岸上升流带十分明显，尤其是在各大洲的西海岸。在一些河流的入海口可以看到持续的高生物量区。

• 数值模拟地形激发重力波

该视频中左侧面板为山地纬度地带风扰动的垂直截面图，右侧为65公里水平地带风扰动图。左侧中的潜在温度面用等值线表示，图中的彩色阴影与带状风扰动相对应。波浪从地球表面的源头向上发散，每增加2个尺度高度就会放大 e 倍。当波幅达到足够大时，它们会分解成更小的尺度特征，气流变得越来越复杂。右侧面板中的水平气流类似于卫星图像中船只的尾流和孤立山脉下游低云层的扰动。请注意波浪是如何向上游和下游传播的，而群速度则是直接向上的。

• 大气气溶胶

大气气溶胶按色调分类：尘埃（橙色）、烟雾（红色）、有机碳/黑碳（绿色）和硫酸盐（白色），以其消光气溶胶光学厚度显示。水蒸气显示为暗淡的白色。全球圆柱投影。覆盖 4 个多月的时间（2018年8月5日至2020年1月）。

• 大气一氧化碳浓度

可视化展示全球2006年12月的每小时一氧化碳浓度。浓度范围从浅蓝色（最低）到黑色（最高）。请注意从工业区和农业焚烧区喷出的清晰烟羽中的零星出口。

• 全球降水量

该可视化基于GEOS5数据同化系统2006 年4月至7月的每小时数据。根据卫星遥感红外图像推断的云层显示为白色，展示了热带大气环流背景下的柱状水汽场。

• 极地海冰面积变化

该可视化展示了2019-2021年南半球和北半球的冰雪覆盖变化情况。时间步长约为 5 天。

• 北极漂流浮标轨迹

该可视化国际北极浮标计划数据，展示1979-2022年的漂流浮标的轨迹，用红色圆圈和蓝色尾巴表示，与海冰的部分区域覆盖率叠加，用阴影表示（白色冰覆盖，深蓝色无冰）。