海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動現(xiàn)象,有效波高是反映海浪狀況的重要參數(shù)之一,對于研究海洋動力和氣候變化具有重要意義。海浪的觀測手段主要包括現(xiàn)場測量和衛(wèi)星遙感測量兩大類,現(xiàn)場測量主要依靠沿岸區(qū)域的觀測臺站或者分布稀疏的海上平臺、觀測浮標,其觀測數(shù)據精度較高,但觀測點分布不均勻,且觀測數(shù)據相對較少。衛(wèi)星遙感測量方式具有全天時、大范圍觀測的特點,可以提供大范圍覆蓋,且相對高時效的海浪觀測結果,因此其具有現(xiàn)場測量難以比擬的時空覆蓋優(yōu)勢,從而為開展全球海洋的海浪觀測、預報等科學研究提供了必要的數(shù)據保障。衛(wèi)星高度計作為海浪觀測的主要遙感器之一,其通過海面跟蹤波形的前沿斜率獲取星下點的有效波高,但由于單星衛(wèi)星高度計在赤道區(qū)域的相鄰軌道間隔約為百公里級,而不同衛(wèi)星高度計相鄰軌道間的間隔達到數(shù)十公里,為了獲取全球均勻分布的有效波高信息必須對不同的衛(wèi)星高度計有效波高觀測數(shù)據進行融合。因此,數(shù)據融合是綜合利用多源高度計海浪數(shù)據的主要方向,能夠有效解決由于衛(wèi)星重復周期較長而造成的時效性不足、沿軌數(shù)據間隔較大而導致的觀測空白等問題,從而更好地服務于科學研究。為了滿足全球海浪研究的需要和綜合利用多源高度計觀測的優(yōu)勢,... 

【文章來源】：南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

GlobWave項目示例（2017年1月）

碩士學位論文第一章緒論6Jason-2為參考，對波形直方圖進行交叉校準）作為輸入數(shù)據，首先在1°×1°的網格內對海浪測量值進行2天的平均；然后用16°×8°的Loess濾波器進行平滑外推（填充數(shù)據缺失的間隙，信號強平滑），其中外推限制在8°×4°，以避免在沒有數(shù)據的情況下出現(xiàn)人為填充區(qū)域。最后使用了一個簡化的高程掩膜：距離大海超過2°的每個點都被強制設置為默認值；如果超過30%的點具有默認值，則不會生成融合產品。該數(shù)據集空間范圍為全球，空間分辨率為1°×1°。時間范圍為2009年9月14日至2019年11月29日，時間分辨率為1天。采用NetCDF格式存儲[29]。圖1-2AVISO海浪融合產品示例（2018年1月15日）Fig1-2SampleofAVISOwavefusionproduct(January15,2018)3、哥白尼海洋環(huán)境監(jiān)測服務CMEMSL4級網格化產品基于CMEMSL3級有效波高數(shù)據集，由WAVE-TAC多任務高度計數(shù)據處理系統(tǒng)進行近實時處理。融合了Jason-3、Sentinel-3A、Sentinel-3B、SARAL/AltiKa和CryoSat-2等衛(wèi)星高度計的沿軌有效波高數(shù)據。輸入CMEMSL3級NRT數(shù)據，進行校準后生成每日有效波高產品。其有效波高產品主要包括兩種參數(shù)，一是對每日衛(wèi)星高度計測量的原始統(tǒng)計數(shù)據進行簡單平均，以2°×2°網格平均1天內的海浪測量值。該參數(shù)只使用當天測量值（00:00UTC-23:59UTC），不進行插值或平滑。如果網格單元內沒有可用的測量值，則將該網格屬性值設置為Nan。二是提供每日12:00UTC無空值網格單元的瞬時估計海浪常該參數(shù)利用2°×2°網格對該日前后1.5天的海浪測量進行加權平均，越接近該日12:00UTC的測量值權重越大。對無測量值的網格進行插值填充，不進行平滑處理。該產品空間范圍為全球，空間分辨率為

碩士學位論文第一章緒論72°×2°，時間范圍為2019年6月26日至今，時間分辨率為1天。文件格式為NetCDF4[30]。圖1-3CMEMSL4級SWH融合產品示例（2019年7月1日12:00UTC）Fig1-3SampleofCMEMSL4SWHfusionproduct(12:00UTC,July1,2019)1.2.3風浪和涌浪風浪和涌浪是海面常見的兩種海浪。隨著波浪在深水中的傳播，波長較長的波比較短的波傳播速度快，形成的涌浪波列能夠在海洋中長距離傳播。海洋涌浪的研究對于海岸帶的管理與保護、海洋氣候的監(jiān)測與分析具有重要的作用[31]。涌浪對于海岸的破壞程度更大，對于遠洋航行也造成了一定的危險。涌浪會對在海洋中航行的船舶造成一定的影響，嚴重時會使船舶發(fā)生偏擺、觸底擱淺[32]。同時涌浪也具有重要的應用價值，是一種寶貴的清潔能源。涌浪能優(yōu)點突出，能量大且穩(wěn)定性好，便于進行波浪能的采集和能源之間的轉換。涌浪能源的開發(fā)與利用對于遠洋的海浪發(fā)電、海水淡化具有重要的實用價值[33]。關于涌浪產生和傳播，國內外學者進行了大量的研究。Munk[34]和Snodgrass[35]等對涌浪的研究為涌浪的產生和傳播提供了重要的見解。Chen等[36]利用衛(wèi)星高度計觀測的風速和有效波高，根據完全成長的海況風浪關系分別推導出風浪和涌浪的波高，進而研究全球的涌浪和風浪范圍，發(fā)現(xiàn)熱帶太平洋、大西洋和印度洋海域存在三個“舌狀”涌浪池（swellpool）。Chen等[36]發(fā)現(xiàn)了一個熱帶太平洋的涌浪池，主要位于赤道東太平洋。鄧增安等[37]通過計算全球2000年涌浪指數(shù)的分布，發(fā)現(xiàn)靠近赤道太平洋的東部邊界地區(qū)存在一個明顯的涌浪池。Deng等[38]進一步證明了南大洋的風浪遇陸地阻隔而形成大洋東岸的涌浪是“涌

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于多源衛(wèi)星遙感數(shù)據的全球海浪產品研究及應用[D]. 韓偉孝.國家海洋局第一海洋研究所 2017
[2]風浪條件及飛沫對海氣熱通量的影響的研究[D]. 張連新.中國海洋大學 2011
[3]風—浪要素的全球分布特征研究[D]. 張婕.中國海洋大學 2010
[4]渤海海浪的數(shù)值模擬和涌浪對風浪影響的研究[D]. 黃必桂.中國海洋大學 2009



本文編號：3332856