海表流場(chǎng)是關(guān)鍵海洋動(dòng)力環(huán)境要素,對(duì)海洋多尺度動(dòng)量與能量過程、海氣耦合、海洋物質(zhì)能量輸運(yùn)和生化循環(huán)過程等研究都具有重要意義。目前全球海表流場(chǎng)的觀測(cè)主要利用漂流浮標(biāo)的原位測(cè)量數(shù)據(jù),以及利用衛(wèi)星高度計(jì)數(shù)據(jù)反演得到的地轉(zhuǎn)流,在空間分辨率和對(duì)流場(chǎng)表征的完整性上都存在不足。基于海面回波多普勒頻移測(cè)量的多普勒散射計(jì)可實(shí)現(xiàn)對(duì)全球海表全流場(chǎng)矢量全天時(shí)、全天候、寬刈幅的連續(xù)觀測(cè),是衛(wèi)星海洋學(xué)的重要前沿方向。
中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心微波遙感技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室董曉龍研究員課題組的苗媛靜等人針對(duì)海面全流場(chǎng)衛(wèi)星遙感的多普勒測(cè)量和反演,基于海面后向散射多普勒模型分析了不同海浪譜模型對(duì)海表流場(chǎng)反演的影響,利用現(xiàn)有星載、機(jī)載和岸基觀測(cè)結(jié)果優(yōu)化了海面后向散射多普勒模型的海浪方向譜模型,對(duì)風(fēng)-浪引起的多普勒頻移進(jìn)行了定量估計(jì)和分析。研究結(jié)果表明:海面波浪譜模型的選擇對(duì)于海表流場(chǎng)的反演有較大影響;在海面流場(chǎng)觀測(cè)時(shí)進(jìn)行同程海浪譜和海面風(fēng)場(chǎng)的測(cè)量,可進(jìn)一步減小海浪譜模型誤差和海面風(fēng)場(chǎng)誤差對(duì)流場(chǎng)反演的影響;直接利用后向散射測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)展聯(lián)合反演理論和方法可有效減小海面風(fēng)場(chǎng)誤差引入的流場(chǎng)誤差,是提高流場(chǎng)反演精度的重要研究方向。上述結(jié)果為未來海面全流場(chǎng)的衛(wèi)星遙感觀測(cè)技術(shù)發(fā)展提供了重要參考。
圖 基于海面后向散射多普勒模型計(jì)算的風(fēng)-浪引起的多普勒速度與半經(jīng)驗(yàn)多普勒模型的對(duì)比結(jié)果
該研究得到中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)背景型號(hào)“全球海表流場(chǎng)觀測(cè)衛(wèi)星(OSCOM)”預(yù)先研究課題的支持,研究成果發(fā)表在地學(xué)和遙感領(lǐng)域著名期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing (IEEE TGRS, IF 5.6, Scopus CiteScore 11.1)上。
Citation: Yuanjing. Miao, Xiaolong. Dong*, Mark. A. Bourassa and Di. Zhu, "Effects of Ocean Wave Directional Spectra on Doppler Retrievals of Ocean Surface Current," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 60, pp. 1-12, 2022, Art no. 4204812, doi: 10.1109/TGRS.2021.3126327.
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