海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動(dòng)現(xiàn)象,有效波高是反映海浪狀況的重要參數(shù)之一,對(duì)于研究海洋動(dòng)力和氣候變化具有重要意義。海浪的觀測(cè)手段主要包括現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和衛(wèi)星遙感測(cè)量?jī)纱箢?現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量主要依靠沿岸區(qū)域的觀測(cè)臺(tái)站或者分布稀疏的海上平臺(tái)、觀測(cè)浮標(biāo),其觀測(cè)數(shù)據(jù)精度較高,但觀測(cè)點(diǎn)分布不均勻,且觀測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)較少。衛(wèi)星遙感測(cè)量方式具有全天時(shí)、大范圍觀測(cè)的特點(diǎn),可以提供大范圍覆蓋,且相對(duì)高時(shí)效的海浪觀測(cè)結(jié)果,因此其具有現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量難以比擬的時(shí)空覆蓋優(yōu)勢(shì),從而為開展全球海洋的海浪觀測(cè)、預(yù)報(bào)等科學(xué)研究提供了必要的數(shù)據(jù)保障。衛(wèi)星高度計(jì)作為海浪觀測(cè)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(diǎn)的有效波高,但由于單星衛(wèi)星高度計(jì)在赤道區(qū)域的相鄰軌道間隔約為百公里級(jí),而不同衛(wèi)星高度計(jì)相鄰軌道間的間隔達(dá)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(duì)不同的衛(wèi)星高度計(jì)有效波高觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。因此,數(shù)據(jù)融合是綜合利用多源高度計(jì)海浪數(shù)據(jù)的主要方向,能夠有效解決由于衛(wèi)星重復(fù)周期較長(zhǎng)而造成的時(shí)效性不足、沿軌數(shù)據(jù)間隔較大而導(dǎo)致的觀測(cè)空白等問題,從而更好地服務(wù)于科學(xué)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(jì)觀測(cè)的優(yōu)勢(shì),... 

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

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

GlobWave項(xiàng)目示例（2017年1月）

碩士學(xué)位論文第一章緒論6Jason-2為參考，對(duì)波形直方圖進(jìn)行交叉校準(zhǔn)）作為輸入數(shù)據(jù)，首先在1°×1°的網(wǎng)格內(nèi)對(duì)海浪測(cè)量值進(jìn)行2天的平均；然后用16°×8°的Loess濾波器進(jìn)行平滑外推（填充數(shù)據(jù)缺失的間隙，信號(hào)強(qiáng)平滑），其中外推限制在8°×4°，以避免在沒有數(shù)據(jù)的情況下出現(xiàn)人為填充區(qū)域。最后使用了一個(gè)簡(jiǎn)化的高程掩膜：距離大海超過2°的每個(gè)點(diǎn)都被強(qiáng)制設(shè)置為默認(rèn)值；如果超過30%的點(diǎn)具有默認(rèn)值，則不會(huì)生成融合產(chǎn)品。該數(shù)據(jù)集空間范圍為全球，空間分辨率為1°×1°。時(shí)間范圍為2009年9月14日至2019年11月29日，時(shí)間分辨率為1天。采用NetCDF格式存儲(chǔ)[29]。圖1-2AVISO海浪融合產(chǎn)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(cè)服務(wù)CMEMSL4級(jí)網(wǎng)格化產(chǎn)品基于CMEMSL3級(jí)有效波高數(shù)據(jù)集，由WAVE-TAC多任務(wù)高度計(jì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行近實(shí)時(shí)處理。融合了Jason-3、Sentinel-3A、Sentinel-3B、SARAL/AltiKa和CryoSat-2等衛(wèi)星高度計(jì)的沿軌有效波高數(shù)據(jù)。輸入CMEMSL3級(jí)NRT數(shù)據(jù)，進(jìn)行校準(zhǔn)后生成每日有效波高產(chǎn)品。其有效波高產(chǎn)品主要包括兩種參數(shù)，一是對(duì)每日衛(wèi)星高度計(jì)測(cè)量的原始統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單平均，以2°×2°網(wǎng)格平均1天內(nèi)的海浪測(cè)量值。該參數(shù)只使用當(dāng)天測(cè)量值（00:00UTC-23:59UTC），不進(jìn)行插值或平滑。如果網(wǎng)格單元內(nèi)沒有可用的測(cè)量值，則將該網(wǎng)格屬性值設(shè)置為Nan。二是提供每日12:00UTC無空值網(wǎng)格單元的瞬時(shí)估計(jì)海浪常該參數(shù)利用2°×2°網(wǎng)格對(duì)該日前后1.5天的海浪測(cè)量進(jìn)行加權(quán)平均，越接近該日12:00UTC的測(cè)量值權(quán)重越大。對(duì)無測(cè)量值的網(wǎng)格進(jìn)行插值填充，不進(jìn)行平滑處理。該產(chǎn)品空間范圍為全球，空間分辨率為

碩士學(xué)位論文第一章緒論72°×2°，時(shí)間范圍為2019年6月26日至今，時(shí)間分辨率為1天。文件格式為NetCDF4[30]。圖1-3CMEMSL4級(jí)SWH融合產(chǎn)品示例（2019年7月1日12:00UTC）Fig1-3SampleofCMEMSL4SWHfusionproduct(12:00UTC,July1,2019)1.2.3風(fēng)浪和涌浪風(fēng)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(zhǎng)較長(zhǎng)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(zhǎng)距離傳播。海洋涌浪的研究對(duì)于海岸帶的管理與保護(hù)、海洋氣候的監(jiān)測(cè)與分析具有重要的作用[31]。涌浪對(duì)于海岸的破壞程度更大，對(duì)于遠(yuǎn)洋航行也造成了一定的危險(xiǎn)。涌浪會(huì)對(duì)在海洋中航行的船舶造成一定的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使船舶發(fā)生偏擺、觸底擱淺[32]。同時(shí)涌浪也具有重要的應(yīng)用價(jià)值，是一種寶貴的清潔能源。涌浪能優(yōu)點(diǎn)突出，能量大且穩(wěn)定性好，便于進(jìn)行波浪能的采集和能源之間的轉(zhuǎn)換。涌浪能源的開發(fā)與利用對(duì)于遠(yuǎn)洋的海浪發(fā)電、海水淡化具有重要的實(shí)用價(jià)值[33]。關(guān)于涌浪產(chǎn)生和傳播，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。Munk[34]和Snodgrass[35]等對(duì)涌浪的研究為涌浪的產(chǎn)生和傳播提供了重要的見解。Chen等[36]利用衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)的風(fēng)速和有效波高，根據(jù)完全成長(zhǎng)的海況風(fēng)浪關(guān)系分別推導(dǎo)出風(fēng)浪和涌浪的波高，進(jìn)而研究全球的涌浪和風(fēng)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(gè)“舌狀”涌浪池（swellpool）。Chen等[36]發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(jì)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(gè)明顯的涌浪池。Deng等[38]進(jìn)一步證明了南大洋的風(fēng)浪遇陸地阻隔而形成大洋東岸的涌浪是“涌

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]北極海域海面風(fēng)場(chǎng)和海浪遙感觀測(cè)能力分析[J]. 楊俊鋼,張杰,王桂忠.  海洋學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]從波浪到厄爾尼諾[J]. 吳克儉,石永芳,張曉爽.  海洋氣象學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]基于三種測(cè)波方法的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析[J]. 周慶偉,封哲,汪小勇,蔡曉晴,齊占輝,白楊.  海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]2016年超強(qiáng)厄爾尼諾背景下的強(qiáng)對(duì)流和極端降水天氣特點(diǎn)[J]. 畢寶貴,張小玲,代刊.  科學(xué)通報(bào). 2017(09)
[5]基于CryoSat-2衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)的北極海冰體積估算方法[J]. 王蔓蔓,柯長(zhǎng)青,邵珠德.  海洋學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]基于浮標(biāo)數(shù)據(jù)的衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)海浪波高數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)與校正[J]. 韓偉孝,楊俊鋼,王際朝.  海洋學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]Validation and application of multi-source altimeter wave data in China’s offshore areas[J]. KONG Yawen,ZHANG Xiuzhi,SHENG Lifang,CHEN Baozhang.  Acta Oceanologica Sinica. 2016(11)
[8]2015/2016年強(qiáng)厄爾尼諾過程及其對(duì)全球和中國(guó)氣候的主要影響[J]. 翟盤茂,余榮,郭艷君,李慶祥,任雪娟,王亞強(qiáng),徐文慧,柳艷菊,丁一匯.  氣象學(xué)報(bào). 2016(03)
[9]2014-2016年超強(qiáng)厄爾尼諾事件的氣候影響[J]. 袁媛,高輝,賈小龍,萬江華.  氣象. 2016(05)
[10]Jason-2有效波高產(chǎn)品在中國(guó)海域的準(zhǔn)確性評(píng)估[J]. 王娟娟,高志一,王久珂,李本霞,宋金寶.  海洋與湖沼. 2016(03)

碩士論文
[1]基于多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的全球海浪產(chǎn)品研究及應(yīng)用[D]. 韓偉孝.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 2017
[2]風(fēng)浪條件及飛沫對(duì)海氣熱通量的影響的研究[D]. 張連新.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[3]風(fēng)—浪要素的全球分布特征研究[D]. 張婕.中國(guó)海洋大學(xué) 2010
[4]渤海海浪的數(shù)值模擬和涌浪對(duì)風(fēng)浪影響的研究[D]. 黃必桂.中國(guó)海洋大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3332856