利用衛(wèi)星SAR圖像研究黃渤海大氣邊界層波動(dòng)
發(fā)布時(shí)間:2020-07-16 03:42
【摘要】:海洋大氣邊界層是海洋表面和高層大氣之間的重要連接,自由大氣通過(guò)海洋大氣邊界層同海洋發(fā)生各種能量和物質(zhì)交換。波動(dòng)現(xiàn)象是海洋大氣邊界層的一個(gè)重要現(xiàn)象,對(duì)發(fā)生在海洋大氣邊界層中的大氣波動(dòng)現(xiàn)象的研究,與海洋、大氣科學(xué)的其它研究領(lǐng)域及污染治理和環(huán)境保護(hù)等都有密切關(guān)系。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)作為一種現(xiàn)代高空間分辨率成像側(cè)視雷達(dá),對(duì)地球表面海洋所成的圖像中蘊(yùn)含了極為豐富的中尺度及亞中尺度海洋大氣邊界層信息,因此對(duì)邊界層氣象學(xué)研究,特別是海洋大氣邊界層波動(dòng)的研究有著非常重要的意義。 首先,本文介紹了支撐本研究有關(guān)數(shù)據(jù)資料的來(lái)源和特點(diǎn)、黃海和渤海及其周邊地區(qū)的地形地勢(shì)和氣候特征。其次,對(duì)海洋、海陸過(guò)渡型下墊面大氣邊界層的結(jié)構(gòu)和主要特征做了介紹,表明海洋和海陸過(guò)渡地區(qū)的大氣邊界層具有不同于陸地下墊面的獨(dú)特特征,此外還總結(jié)了發(fā)生在地球大氣邊界層的各種波動(dòng)類(lèi)型及觀測(cè)這些波動(dòng)的設(shè)備和方法,并對(duì)推導(dǎo)了動(dòng)力學(xué)方程,為后文的工作奠定了理基礎(chǔ)。再后,根據(jù)衛(wèi)星SAR圖像上發(fā)現(xiàn)的大氣重力波具體實(shí)例,分析了下山風(fēng)產(chǎn)生大氣重力波的機(jī)制,并概括了這種大氣重力波的特征。最后,本文論證了大氣重力波的一個(gè)新類(lèi)型——由大氣鋒面產(chǎn)生的大氣重力波,并將其命名為“大氣鋒面波”。本文對(duì)發(fā)生于黃海、和渤海的大氣鋒面波做了統(tǒng)計(jì)分析,并結(jié)合兩個(gè)具體實(shí)例,闡述了大氣鋒面波的產(chǎn)生機(jī)制和動(dòng)力特征。
【學(xué)位授予單位】:國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號(hào)】:P732
【圖文】:
圖 1.1 波浪云實(shí)例(2008-6-12 攝于中國(guó)齊齊哈爾)大氣波動(dòng)最早的研究起始于呈現(xiàn)波狀的云,即所謂的波浪云。一直以來(lái)波浪云(見(jiàn)圖 1.2)都是大氣波動(dòng)最令人廣泛信服的證據(jù)。1919 年,Trey 通過(guò)對(duì)波浪云的觀測(cè),給出了這種波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特征。Wegener(1906)的理論支持了 Trey 的觀測(cè)結(jié)論,并認(rèn)為波浪云是大氣界面波動(dòng)的直接證明。Goldie(1925)最早考慮到了大氣波動(dòng)在大氣內(nèi)部密度不連續(xù)面上傳播。隨著觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其它證明大氣產(chǎn)生波動(dòng)的證據(jù)。Johnson(1929)在英國(guó)觀測(cè)到了一次大氣壓的起伏變化,他認(rèn)為這是附近大氣層中波動(dòng)造成的,此后,人們觀測(cè)到了越來(lái)越多的類(lèi)似現(xiàn)象。這些大氣波動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的證明了 Wegener 關(guān)于大氣波動(dòng)的理論,例如他關(guān)于大氣波動(dòng)的波速、波長(zhǎng)和傳播方向等理論。但是關(guān)于波浪云是大氣密度界面波動(dòng)的假設(shè)卻得一些學(xué)者的挑戰(zhàn),他們認(rèn)為波浪云是某一高度熱不穩(wěn)定處的對(duì)流單體或者渦列,Scorer(1951)和 Kelvin(1880)的工作
表 2.1 ENVISAT-1 衛(wèi)星的主要參數(shù)量 軌道 軌道傾角 單圈時(shí)間 太陽(yáng)同步/高度 800 公里 98° 101 分鐘 表 2.2 ENVISAT-1 ASAR 傳感器工作模式及其特性ImageAlternatingPolarisationWide SwathGlobalMonitoring最大 100 公里最大 100 公里約 400 公里 約 400 公里100 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s 0.9 Mbit/s VV 或 HHVV / HH 或VV / VH 或HH / HVVV 或 HH VV 或 HH 30m 30m 150m 1000m
圖 2.2 RADARSAT-1 SAR 工作模式和波束特征2.1.3 美國(guó) MODIS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)美國(guó)宇航局(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA)于 1994 年啟動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃(Earth Observing System,EOS),其中分辨率成像光譜儀(ModerateResolution Imaging Spectrometer,MODIS)是其核心傳感器。MODIS 搭載在 TERRA 和 AQUA 衛(wèi)星上,是世界上唯一將實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò) x 波段向全世界直接廣播,并可以免費(fèi)接收數(shù)據(jù)并無(wú)償使用的星載儀器,全球許多國(guó)家和地區(qū)都在接收和使用 MODIS 數(shù)據(jù)。MODIS 數(shù)據(jù)主要有三個(gè)特點(diǎn),其一,NASA 對(duì) MODIS 數(shù)據(jù)實(shí)行全世界免費(fèi)接收的政策(TERRA 衛(wèi)星除 MODIS 外的其他傳感器獲取的數(shù)據(jù)均采取公開(kāi)
本文編號(hào):2757473
【學(xué)位授予單位】:國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號(hào)】:P732
【圖文】:
圖 1.1 波浪云實(shí)例(2008-6-12 攝于中國(guó)齊齊哈爾)大氣波動(dòng)最早的研究起始于呈現(xiàn)波狀的云,即所謂的波浪云。一直以來(lái)波浪云(見(jiàn)圖 1.2)都是大氣波動(dòng)最令人廣泛信服的證據(jù)。1919 年,Trey 通過(guò)對(duì)波浪云的觀測(cè),給出了這種波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特征。Wegener(1906)的理論支持了 Trey 的觀測(cè)結(jié)論,并認(rèn)為波浪云是大氣界面波動(dòng)的直接證明。Goldie(1925)最早考慮到了大氣波動(dòng)在大氣內(nèi)部密度不連續(xù)面上傳播。隨著觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其它證明大氣產(chǎn)生波動(dòng)的證據(jù)。Johnson(1929)在英國(guó)觀測(cè)到了一次大氣壓的起伏變化,他認(rèn)為這是附近大氣層中波動(dòng)造成的,此后,人們觀測(cè)到了越來(lái)越多的類(lèi)似現(xiàn)象。這些大氣波動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的證明了 Wegener 關(guān)于大氣波動(dòng)的理論,例如他關(guān)于大氣波動(dòng)的波速、波長(zhǎng)和傳播方向等理論。但是關(guān)于波浪云是大氣密度界面波動(dòng)的假設(shè)卻得一些學(xué)者的挑戰(zhàn),他們認(rèn)為波浪云是某一高度熱不穩(wěn)定處的對(duì)流單體或者渦列,Scorer(1951)和 Kelvin(1880)的工作
表 2.1 ENVISAT-1 衛(wèi)星的主要參數(shù)量 軌道 軌道傾角 單圈時(shí)間 太陽(yáng)同步/高度 800 公里 98° 101 分鐘 表 2.2 ENVISAT-1 ASAR 傳感器工作模式及其特性ImageAlternatingPolarisationWide SwathGlobalMonitoring最大 100 公里最大 100 公里約 400 公里 約 400 公里100 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s 0.9 Mbit/s VV 或 HHVV / HH 或VV / VH 或HH / HVVV 或 HH VV 或 HH 30m 30m 150m 1000m
圖 2.2 RADARSAT-1 SAR 工作模式和波束特征2.1.3 美國(guó) MODIS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)美國(guó)宇航局(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA)于 1994 年啟動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃(Earth Observing System,EOS),其中分辨率成像光譜儀(ModerateResolution Imaging Spectrometer,MODIS)是其核心傳感器。MODIS 搭載在 TERRA 和 AQUA 衛(wèi)星上,是世界上唯一將實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò) x 波段向全世界直接廣播,并可以免費(fèi)接收數(shù)據(jù)并無(wú)償使用的星載儀器,全球許多國(guó)家和地區(qū)都在接收和使用 MODIS 數(shù)據(jù)。MODIS 數(shù)據(jù)主要有三個(gè)特點(diǎn),其一,NASA 對(duì) MODIS 數(shù)據(jù)實(shí)行全世界免費(fèi)接收的政策(TERRA 衛(wèi)星除 MODIS 外的其他傳感器獲取的數(shù)據(jù)均采取公開(kāi)
【參考文獻(xiàn)】
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1 齊瑛,傅抱璞;過(guò)山氣流與大興安嶺焚風(fēng)[J];地理學(xué)報(bào);1993年05期
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3 匡燕;李安;李子揚(yáng);王文;;ENVISAT衛(wèi)星綜述[J];遙感信息;2007年01期
4 劉榮高;劉洋;劉紀(jì)遠(yuǎn);;MODIS科學(xué)數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展[J];自然科學(xué)進(jìn)展;2009年02期
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本文編號(hào):2757473
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