1.海表温度在锋面探测方面的应用
海洋锋是特征明显不同的两种或几种水体之间的狭窄过渡带，它们可用温度、盐度、密度等要素的水平梯度来描述。锋区的浮游植物丰富，是海洋生产力较高的区域。此外，锋面对海洋运输、海洋采矿以及防灾减灾等方面都有重要的影响。
锋面的探测方法主要有海表温度梯度法和詹森-香农散度（Jensen-Shannon Divergence，JSD）等方法。JSD是一个测量两个概率分布相似性的常用方法，通过JSD来衡量两个分布的相似程度，可以判定两个概率分布是否有着共同的分布类型（Qiu，2012；Menendez，1997；孙根云，2013）。就当前某一像元，沿水平、垂直、左倾斜45°、右倾斜45°4个方向设计模板，用于检测不同方向的灰度值变化。JSD值越大，说明两个水团间的温度差异越大。当JSD取0.75时，能够将大、中尺度的锋面边缘提取出来。
梯度法（GM）首先计算每个网格点x（A，B），y（C，D）方向的温度梯度值，然后计算总的梯度值，即GM=
，其中，T代表温度（Qiu，2012；Teruhisa，2005）。
本章作者基于2013年MW-IR SST融合数据（包括TMI、AMSR-E、AMSR2、Windsat、Terra MODIS、Aqua MODIS），利用温度梯度法和JSD方法开展了以西太平洋为例的锋面多发区域的检测，检测结果如图4.6所示。
图4.6（a） 2013年1～12月温度梯度法和JSD方法在西太平洋海域的锋面检测结果（一）
图4.6（b） 2013年1～12月温度梯度法和JSD方法在西太平洋海域的锋面检测结果（二）
图4.6（c） 2013年1～12月温度梯度法和JSD方法在西太平洋海域的锋面检测结果（三）
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图4.6（d） 2013年1～12月温度梯度法和JSD方法在西太平洋海域的锋面检测结果（四）
图4.6 2013年1～12月温度梯度法和JSD方法在西太平洋海域的锋面检测结果
在西太平洋区域，通过温度梯度法和JSD方法的检测结果可以看出，锋面的发生位置以及年变化规律基本一致。由于在中国台湾东部、日本列岛的南部沿岸一带受到黑潮的影响，即在中国台湾东部和日本列岛南部产生了锋面，且发生频率较高，几乎全年存在。在中国渤、黄、东海区域沿岸一带探测到了多条锋面，该区域锋面在1～3月期间发生强度最大，4～9月锋面发生强度逐渐减小，山东半岛沿岸锋面在7～9月无法探测到，10～12月发生强度又逐渐增大。
2.海表温度在渔业方面的应用
长期以来，海洋渔业资源较多地依赖于常规海上现场观测调查，成本高、速度慢，而且难以实现大范围水域的同步采样测量，获取的数据不能满足对渔业资源进行实时管理的需要。随着渔业环境和渔业资源的破坏日益严重，仅仅依靠传统的海洋渔业资源研究方法已经不能满足要求。卫星遥感能及时准确地掌握包括海表温度在内的渔场环境，是现代海洋渔业发展的重要技术支撑。
研究者在南印度洋区域Albacore渔场，利用AMSR-E SST数据和渔场捕捞量数据对高捕捞量（CPUE）区域进行了规律性分析，结果表明：冬季高捕捞量区域存在于北副热带锋面附近，并且95%的高CPUE区域的SST在16～18.5℃之间（Hosoda，2012）。
3.海表温度在其他海洋科学方面的应用
海洋上的气象变化瞬息万变，而气候的变化则是数月、数年甚至更长的时间序列，这些变化都会引起海面参量不同程度的变化，而海表温度则是重要标志参量之一。星载微波辐射计作为一种高精度的定量微波遥感器，可较为准确地反演海表温度，从而满足对气象、气候变化监测和预报方面的需求。如今，微波辐射计观测的海表温度数据与现场实测数据相结合，在海表温度变化以及气象监测等方面得到了广泛的应用。
在大洋中，由于日加温效应，白天AMSR-E测量的SST数据比Argo 5m处测量的温度高；同时，当水汽含量小于7mm时，卫星SST数据也比Argo测量的5m处温度高。当时间窗口为24h时，可以发现在水面5m以下存在SST的日循环过程。当纬度增高和混合层厚度增加时，日变化强度减小；同时夏季比冬季的SST日变化更明显。在赤道地区，夏季SST日变化的幅度为0.1℃，在纬度60°处为0.05℃。在日变化幅度超过0.04℃的地区，最高温度出现在16：50±40min（当地时），最低温度出现在7：50±40min（当地时）（Gille，2012）。
气候监测需要长期且连续的观测，海表温度则是气候变化的重要指标。厄尔尼诺是一种气候异常现象，严重影响了人类的生产生活，掌握其发生规律可以避免不必要的损失。有研究表明，黑潮海表温度变异与全球平均温度变化密切相关。1990年前，二者相关系数为0.44；1990年之后，二者的相关系数为0.76。并且，在厄尔尼诺事件发展期间，黑潮海表温度通常出现滞后的正异常（孙楠楠，2009）。
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