由衛(wèi)星資料反演全球白冠覆蓋率的初步研究
發(fā)布時(shí)間:2023-08-09 17:49
海洋白冠作為波浪破碎的重要表現(xiàn),是海氣界面普遍存在的現(xiàn)象,長(zhǎng)期以來(lái)一直引起人們的廣泛關(guān)注。全面地理解它的生成機(jī)制和消衰過(guò)程以及準(zhǔn)確地參數(shù)化白冠覆蓋率對(duì)海-氣相互作用、海洋遙感、海浪理論、海洋工程等各方面的理論和應(yīng)用研究都有著重要作用。白冠覆蓋率長(zhǎng)期以來(lái)都是大氣、海洋科學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。觀測(cè)研究表明白冠覆蓋率在風(fēng)速和一系列其它的環(huán)境和氣象因素的作用下有著很強(qiáng)的時(shí)空變化。 本文總結(jié)了白冠覆蓋率的研究進(jìn)展,闡述了白冠覆蓋率的研究意義,并指出共同作用于它的眾多環(huán)境影響因子。為了更加現(xiàn)實(shí)的模擬全球海域范圍具有高度可變性的白冠覆蓋率W,并考慮除風(fēng)速以外的一系列環(huán)境和氣象因子的影響,本文改進(jìn)了已有的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演白冠覆蓋率模型,利用2001至2005年各逐日衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)資料:海表面亮溫TB ,大氣柱水汽含量V,云中液態(tài)水含量L,海面10米高度風(fēng)速U10,海表面溫度TS和鹽度S等,研究了全球海域月平均和季節(jié)內(nèi)(夏季)周平均的平均白冠覆蓋率,這種方法是在宏觀框架下針對(duì)更接近現(xiàn)實(shí)海況的白冠覆蓋率的模擬計(jì)算邁出的第一步。論文詳細(xì)介紹了反演方法的物理背景、理論方法、數(shù)據(jù)處理和誤差分析,與傳統(tǒng)的依賴(lài)于...
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 白冠覆蓋率的概念及其研究意義
1.1.1 氣泡、飛沫產(chǎn)生和氣體交換
1.1.2 海洋熱量、動(dòng)量、能量的交換
1.1.3 海鹽氣溶顆粒的產(chǎn)生及作用
1.1.4 白冠與海氣界面之間帶電粒子的關(guān)系
1.1.5 海洋遙感
1.1.6 白冠與海浪理論的研究
1.1.7 白冠與海洋工程
1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于白冠覆蓋率的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外關(guān)于白冠覆蓋率的研究
1.2.2 國(guó)內(nèi)關(guān)于白冠覆蓋率的研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 反演白冠覆蓋率相關(guān)的遙感基本概念
2.1 瑞利-金斯定律
2.2 菲涅耳反射率ρ
2.3 發(fā)射率e(λ)
2.4 基爾霍夫定律
2.5 海表面亮溫TB
2.6 小結(jié)
3 物理背景與計(jì)算方法
3.1 影響白冠覆蓋率的因子
3.2 白冠光學(xué)遙感性質(zhì)
3.3 白冠覆蓋率反演的物理背景
3.4 海面發(fā)射率e
3.5 粗糙海表面發(fā)射率er
3.5.1 菲涅耳公式
3.5.2 相對(duì)電容率的公式
3.5.3 德拜方程新公式
3.6 泡沫發(fā)射率 ef
3.7 小結(jié)
4 數(shù)據(jù)來(lái)源及準(zhǔn)備
4.1 SSM/I的TB ,V,L數(shù)據(jù)
4.2 AVHRR的TS 數(shù)據(jù)
4.3 WOA05的S數(shù)據(jù)
4.4 QuikSCAT的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)
4.5 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
4.5.1 風(fēng)速遮蓋
4.5.2 降雨遮蓋
4.5.3 晴空遮蓋
4.6 小結(jié)
5 衛(wèi)星資料計(jì)算得到的白冠覆蓋率
5.1 全球海表面月平均白冠覆蓋率模擬結(jié)果及分析
5.1.1 總體特征
5.1.2 白冠覆蓋率高值區(qū)與熱帶輻合帶、云圖分布的討論
5.1.3 白冠覆蓋率和溫度、鹽度的關(guān)系
5.1.4 南、北半球白冠覆蓋率平均值的分析
5.1.5 大氣校正中云中液態(tài)水的影響
5.2 模擬結(jié)果評(píng)估與比較
5.2.1 與單純依賴(lài)風(fēng)速的經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比
5.2.2 與依賴(lài)?yán)藞?chǎng)信息的經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比
5.2.2.1 經(jīng)驗(yàn)公式的選取
5.2.2.2 WAVEWATCHⅢ海浪模式簡(jiǎn)介及計(jì)算設(shè)置
5.2.2.3 結(jié)果分析
5.2.3 全球海洋熱通量的分布比較
5.3 白冠覆蓋率季節(jié)內(nèi)變化(周平均)初步分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)語(yǔ)
6.1 誤差分析及討論
6.2 主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)、存在的問(wèn)題與工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):3840686
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 白冠覆蓋率的概念及其研究意義
1.1.1 氣泡、飛沫產(chǎn)生和氣體交換
1.1.2 海洋熱量、動(dòng)量、能量的交換
1.1.3 海鹽氣溶顆粒的產(chǎn)生及作用
1.1.4 白冠與海氣界面之間帶電粒子的關(guān)系
1.1.5 海洋遙感
1.1.6 白冠與海浪理論的研究
1.1.7 白冠與海洋工程
1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于白冠覆蓋率的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外關(guān)于白冠覆蓋率的研究
1.2.2 國(guó)內(nèi)關(guān)于白冠覆蓋率的研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 反演白冠覆蓋率相關(guān)的遙感基本概念
2.1 瑞利-金斯定律
2.2 菲涅耳反射率ρ
2.3 發(fā)射率e(λ)
2.4 基爾霍夫定律
2.5 海表面亮溫TB
3 物理背景與計(jì)算方法
3.1 影響白冠覆蓋率的因子
3.2 白冠光學(xué)遙感性質(zhì)
3.3 白冠覆蓋率反演的物理背景
3.4 海面發(fā)射率e
3.5 粗糙海表面發(fā)射率er
3.5.2 相對(duì)電容率的公式
3.5.3 德拜方程新公式
3.6 泡沫發(fā)射率 ef
4 數(shù)據(jù)來(lái)源及準(zhǔn)備
4.1 SSM/I的TB ,V,L數(shù)據(jù)
4.2 AVHRR的TS 數(shù)據(jù)
4.3 WOA05的S數(shù)據(jù)
4.4 QuikSCAT的風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)
4.5 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
4.5.1 風(fēng)速遮蓋
4.5.2 降雨遮蓋
4.5.3 晴空遮蓋
4.6 小結(jié)
5 衛(wèi)星資料計(jì)算得到的白冠覆蓋率
5.1 全球海表面月平均白冠覆蓋率模擬結(jié)果及分析
5.1.1 總體特征
5.1.2 白冠覆蓋率高值區(qū)與熱帶輻合帶、云圖分布的討論
5.1.3 白冠覆蓋率和溫度、鹽度的關(guān)系
5.1.4 南、北半球白冠覆蓋率平均值的分析
5.1.5 大氣校正中云中液態(tài)水的影響
5.2 模擬結(jié)果評(píng)估與比較
5.2.1 與單純依賴(lài)風(fēng)速的經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比
5.2.2 與依賴(lài)?yán)藞?chǎng)信息的經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比
5.2.2.1 經(jīng)驗(yàn)公式的選取
5.2.2.2 WAVEWATCHⅢ海浪模式簡(jiǎn)介及計(jì)算設(shè)置
5.2.2.3 結(jié)果分析
5.2.3 全球海洋熱通量的分布比較
5.3 白冠覆蓋率季節(jié)內(nèi)變化(周平均)初步分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)語(yǔ)
6.1 誤差分析及討論
6.2 主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)、存在的問(wèn)題與工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
本文編號(hào):3840686
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/haiyang/3840686.html
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