海表流場是關鍵海洋動力環(huán)境要素,對海洋多尺度動量與能量過程、海氣耦合、海洋物質能量輸運和生化循環(huán)過程等研究都具有重要意義。目前全球海表流場的觀測主要利用漂流浮標的原位測量數(shù)據(jù),以及利用衛(wèi)星高度計數(shù)據(jù)反演得到的地轉流,在空間分辨率和對流場表征的完整性上都存在不足?;诤C婊夭ǘ嗥绽疹l移測量的多普勒散射計可實現(xiàn)對全球海表全流場矢量全天時、全天候、寬刈幅的連續(xù)觀測,是衛(wèi)星海洋學的重要前沿方向。
中國科學院國家空間科學中心微波遙感技術院重點實驗室董曉龍研究員課題組的苗媛靜等人針對海面全流場衛(wèi)星遙感的多普勒測量和反演,基于海面后向散射多普勒模型分析了不同海浪譜模型對海表流場反演的影響,利用現(xiàn)有星載、機載和岸基觀測結果優(yōu)化了海面后向散射多普勒模型的海浪方向譜模型,對風-浪引起的多普勒頻移進行了定量估計和分析。研究結果表明:海面波浪譜模型的選擇對于海表流場的反演有較大影響;在海面流場觀測時進行同程海浪譜和海面風場的測量,可進一步減小海浪譜模型誤差和海面風場誤差對流場反演的影響;直接利用后向散射測量數(shù)據(jù)發(fā)展聯(lián)合反演理論和方法可有效減小海面風場誤差引入的流場誤差,是提高流場反演精度的重要研究方向。上述結果為未來海面全流場的衛(wèi)星遙感觀測技術發(fā)展提供了重要參考。

圖 基于海面后向散射多普勒模型計算的風-浪引起的多普勒速度與半經驗多普勒模型的對比結果
該研究得到中國科學院空間科學戰(zhàn)略性先導專項背景型號“全球海表流場觀測衛(wèi)星(OSCOM)”預先研究課題的支持,研究成果發(fā)表在地學和遙感領域著名期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing (IEEE TGRS ,IF 5.6 ,Scopus CiteScore 11.1)上。
Citation: Yuanjing. Miao ,Xiaolong. Dong*,Mark. A. Bourassa and Di. Zhu,"Effects of Ocean Wave Directional Spectra on Doppler Retrievals of Ocean Surface Current,"in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,vol. 60,pp. 1-12,2022,Art no. 4204812,doi: 10.1109/TGRS.2021.3126327.
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