【摘要】： 歐空局衛(wèi)星計(jì)劃中設(shè)置的SAR波模式數(shù)據(jù),與所有寬刈幅圖像數(shù)據(jù)不同,是一種常開(kāi)通數(shù)據(jù),從中可以獲取高時(shí)空分辨率和全球覆蓋的海浪參數(shù)。ERS和ENVISAT波模式SAR數(shù)據(jù)對(duì)于全球海浪數(shù)值預(yù)報(bào)、海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)、海氣相互作用研究和全球氣候變化研究無(wú)疑是十分重要的。事實(shí)上歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)已經(jīng)把SAR波模式數(shù)據(jù)同化入海浪數(shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)化運(yùn)行。 本文主要利用ENVISAT和ERS衛(wèi)星ASAR/SAR波模式數(shù)據(jù),深入研究了海浪方向譜和海浪參數(shù)的反演算法。 利用2006年12月至2007年2月三個(gè)月獲得的全球ASAR波模式數(shù)據(jù)及其時(shí)空匹配的浮標(biāo)數(shù)據(jù)和模式結(jié)果,對(duì)非線性反演算法PARSA和準(zhǔn)線性反演算法WVW進(jìn)行印證比較。PARSA非線性反演算法是廣泛應(yīng)用的MPI模式的擴(kuò)展和改進(jìn),需要提供第一猜測(cè)譜和SAR多視交叉譜作為輸入。WVW準(zhǔn)線性反演算法是歐空局采用的ASAR波模式二級(jí)產(chǎn)品海浪譜的算法,該算法的優(yōu)點(diǎn)是不需要第一猜測(cè)譜,而僅需要SAR多視交叉譜作為輸入。印證結(jié)果表明：PARSA反演算法可以提供完整的二維海浪方向譜,反演的有效波高與浮標(biāo)結(jié)果、模式同化結(jié)果、預(yù)報(bào)結(jié)果具有較好的一致性。該算法對(duì)第一猜測(cè)譜的依賴性較強(qiáng),限制SAR對(duì)海浪的觀測(cè)成為獨(dú)立的數(shù)據(jù)源,但有利于反演結(jié)果應(yīng)用于海浪模式的數(shù)據(jù)同化以及改善海浪高頻信息。WVW算法存在相當(dāng)大的問(wèn)題。反演的二維海浪譜不完整,局限于長(zhǎng)波范圍；反演的有效波高存在較大負(fù)偏差；存在25%的情況該算法無(wú)法得到二維海浪譜。 由于PARSA反演算法依賴于第一猜測(cè)譜,而ESA的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品又存在很大誤差。基于CWAVE_ERS模型,本文提出適用于ENVISAT ASAR波模式數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ紺WAVE_ENV,利用該經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢灾苯訌腁SAR波模式圖像提取海浪參數(shù),而且不依賴于第一猜測(cè)譜。通過(guò)1270個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)與浮標(biāo)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,偏差為0.05米,均方根誤差為0.72米,散射指數(shù)為24%。利用該經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ綇腁SAR波模式數(shù)據(jù)反演海浪參數(shù),與非線性反演算法結(jié)果以及高度計(jì)測(cè)量結(jié)果相當(dāng),接近浮標(biāo)結(jié)果。 利用ASAR/SAR波模式數(shù)據(jù)對(duì)北太平洋和北大西洋的高緯度風(fēng)暴,南太平洋的交錯(cuò)浪,以及印度洋的涌浪進(jìn)行個(gè)例分析。重點(diǎn)比較ASAR/SAR波模式數(shù)據(jù)各種反演算法在復(fù)雜海況和高海況條件下的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)本文提出的CWAVE ENV模式在這些海況條件下仍具有高可靠性,對(duì)海洋風(fēng)暴監(jiān)測(cè)和極端海況預(yù)警頗具應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：P731.22

【參考文獻(xiàn)】

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1 管長(zhǎng)龍,孫群;Analytically Derived Wind Wave Growth Relations[J];China Ocean Engineering;2002年03期

2 管長(zhǎng)龍;我國(guó)海浪理論及預(yù)報(bào)研究的回顧與展望[J];青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年04期

3 楊勁松,黃韋艮,周長(zhǎng)寶;星載SAR海浪遙感中波向確定的一種新方法[J];遙感學(xué)報(bào);2002年02期

4 文圣常;Some problems in the third generation wave models and a new approach to ocean wave modeling[J];Progress in Natural Science;2000年08期

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1 王來(lái)部;用Hasselmann方法從SAR海浪圖像反演海浪方向譜的研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2773069