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摘要翻译

测量深海温度变化对于理解地球系统如何应对气候变化至关重要。在这项工作中，我们提出了一种方法，利用声学传播的被动估计来测量局部（约3公里）空间尺度上的深度平均深海温度。这些深海温度的被动声学估计可以与现有的和未来的被动声学监测基础设施一起使用，为海洋提供补充观测，尤其是在海洋观测覆盖不足的区域。利用8年的环境声数据，我们展示了被动估计与全球海洋模型和ARGO浮标测量的一致性。与HYCOM海洋模型的均方根差为0.13°C，与ARGO测量的均方根差为0.086°C。

相关研究的重要性

1. 气候变化监测：深海温度是气候变化的关键指标，对预测未来气候变化模式至关重要。
2. 海洋生态系统影响：深海温度的变化影响海洋生态系统的健康和生物多样性。
3. 海洋洋流和循环：深海温度数据对于理解海洋环流和热量传输至关重要。

前人相关研究及其不足

• **Bensen et al. (2007)*：利用环境噪声数据获得可靠的宽带表面波色散测量。不足*：可能没有充分考虑海洋环境的复杂性。
• **Brooks & Gerstoft (2009)*：在热带风暴期间从20-100 Hz噪声的交叉相关中近似格林函数。不足*：研究可能受限于特定环境条件。
• **Woolfe & Sabra (2015)*：使用深海环境噪声监测温度变化。不足*：可能缺乏长期和大规模的数据支持。

本文使用的数据和方法

• 数据：使用了8年的OOI环境声数据，由两个海底水听器记录。
• 方法：利用环境噪声干涉测量技术估计声学格林函数，通过分析声波传播时间来估计深度平均水温。

获得的结果

• 与HYCOM海洋模型的均方根差为0.13°C。
• 与ARGO浮标测量的均方根差为0.086°C。

本文创新之处和贡献

• 创新之处：首次在深海环境中使用被动声学监测技术来测量局部积分温度。
• 贡献：提供了一种新的深海温度监测方法，可以补充现有的观测手段，特别是在观测覆盖不足的区域。

本文的不足

• 数据范围：研究仅限于特定的海洋区域，可能需要更广泛的数据来验证方法的普适性。
• 环境因素：可能未充分考虑所有可能影响声波传播的环境因素，如海底地形变化。