基于多普勒频移的内波致海表面流提取
内波是海洋中常见的现象之一，相关研究对内波的发生源、传播路径以及传播速度、振幅等水动力学参量进行了较多的研究，但对内波致海表面流的研究较少，理论研究表明，内波致流属于强流，对内波致海表面流的研究具有重要的意义。 为提取内波致海表面流，本文发展了一种多普勒频移的计算方法，使用该方法可计算SAR单视复数据的多普勒频移。由原始影像信息中的多普勒系数以及斜距时间计算并去除了卫星的多普勒频移，得到了海表面的多普勒异常。结合布拉格散射机制对布拉格波的影响进行了去除，由频移和速度的关系得到了海面运动在雷达视向的速度。利用CMOD5模型反演了成像时刻的海表面风场，并采用Chapron等人的经验模型去除了风场对雷达回波信号的影响，最后经空间投影后得到了地距向的海表面流速。使用风生海流经验公式去除了风海流，在局部区域使用克里金法去除了背景流场，最终得到了内波致海表面流。 将该方法应用到南海北部、苏禄海和安达曼海，提取了局部区域的内波致海表面流，主要结论如下： (1)频谱拟合方法与能量均衡理论相结合适合于从SAR单视复图像中估算多普勒频移。使用原始影像信息中的多普勒系数和斜距时间能较好的拟合出卫星运动产生的多普勒频移fSat。 (2)内波致海表面流产生的多普勒频移十分显著，内波致海表面流具有可分离性。 (3)在南海北部东沙岛附近，内波致海表面流的地距向流速主要分布在-0.2m/s~-0.5m/s，与Romeiser等人采用顺轨干涉法计算的结果十分吻合。 (4)在苏禄海反演得到的内波致海表面流的地距向流速主要分布在0.3~0.8m/s,正值表示内波致海表面流远离雷达天线运动，该方向与内波传播方向在雷达距离向上的分量一致。 (5)在安达曼海反演得到的内波致海表面流的地距向流速主要分布在0.3~0.8m/s,正值表示内波致海表面流远离雷达天线运动，即在该方向与内波传播方向在雷达距离向上的分量一致。
海表面流;内波发生源;多普勒频移;雷达回波信号;地距向流速
国家海洋局第一海洋研究所
硕士
物理海洋学
孟俊敏
2019
中文
P731.24;P715.7
2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）