曲线形状
§8 热红外辐射计 §8.2 热红外辐射计
消除云的方法一般可采用:p194
①.最大温度法:海表面温度与云表面温度相比要高,海表面温度变化的时间梯度(或空间梯度)与云表面温度变化的时间梯度(或空间梯度)相比要低。若条件满足,则可认为是海表面温度值,否则可认为是云。这种方法对稳定薄云和不清晰云的情况不适用;
②.多波段方法:这种方法依赖于两种不同的红外波长(一般为3.7μm和10.5μm)上的亮度和温度之间的非线性关系。如果在温暖的海面上覆盖分散的不清晰的云,则其图像在两个波段上将给出两种不同的亮温;若是均匀的云块或海面,则其图像上将有相同的亮温;
③.图像目测判断法:雨云在可见光下的图像是明显的。
§9 微波辐射计
§9.1微波辐射计p202
微波辐射计可以全天候探测海表面温度、盐度、风速、大气垂直温度和湿度剖面、大气中水汽含量和可降水量。
§10 散射计
§10.1 卫星和散射计
散射计:一种专门监测全球海面风场的主动微波雷达。(辐射计是被动)
§10.3 电磁波在粗糙海面的散射 布拉格共振散射
雷达发射的电磁波与海表面毛细重力波之间产生布拉格共振条件是:
当 2?watersin?2ABsin??2BC 等于 雷达波长?radar时,从海面上后向散射的
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电磁波有相同的相位,具有相同相位的电磁波相遇产生布拉格共振。 P235
入射角θ = 0 30°< θ < 60° 0°< θ < 30°
§11 高度计
§11.1 高度计和海表面地形几何学p253 卫星和高度计
高度计:测量地球表面相对高度的仪器。使用高度计可以实现对海表面高度SSH、有效波高SWH、海表面地形等动力参数的测量,同时可以获取海流、海浪、潮汐、海表面风等动力参数信息。此外,卫星高度计探测数据还可应用于地球结构和海洋重力场的研究。
目前有两种卫星高度计应用到遥感监测中:
一是,雷达高度计,发射微波并接收地球表面返回的微波; 二是,激光高度计,发射激光并接收地球表面返回的激光。
海表面地形p256
海表面地形或海洋地形 :定义为海表面相对于大地水准面的距离。 海表面高度、海表面异常p257
海表面高度表示:海表面相对于参考椭球面的距离。 高度计的应用p258
高度计测量的应用领域包括以下各个方面:p258-260 9个方面
解释 可使用镜面反射机制解释海面的雷达后向散射 布拉格共振散射被用来解释海面的雷达后向散射 需要使用镜面反射和布拉格共振散射相结合的联合机制解释海面的雷达后向散射 37
1.大洋环流 目前利用卫星高度计资料推算大洋环流最简单的方法是将平均海平面与大地水准面相减,得出动力高度,再利用地转方程,算出大洋环流。 2.海洋潮汐 卫星高度计测量海平面高度本身需要进行潮汐修正,同时,高度计能够测量全球大洋的潮高空间分布。 3.中尺度海洋现象 中尺度海洋现象包括涡旋、上升流和锋面等,中尺度现象活动频繁的区域一般对应较显著的海平面变化 4.大地水准面与重力异常 5.有效波高 6.海面风速 7.海冰 8.水深 大地测量的基本任务是确定大地水准面与重力异常 卫星高度计测量的有效波高数据主要应用于两个方面 海面斜率分布是由海面风速引起的 高度计对冰冠和极地研究具有很大价值 根据卫星高度计数据,可以绘出相对于基准椭球面的平均海平面等高线图。 9.厄尔尼诺现象 利用星载高度计测量出热带太平洋海域海表面高度异常的时间序列,可以分析出其大尺度波动传播和变化的特征,对厄尔尼诺现象的出现和发展进行预报
§11.4 风速的观测
高度计虽然只能测量海面风速标量,但在应用中具有特殊意义: ①.高度计可以提供同步的风、浪数据;
②.高度计星下点测量风速的空间分辨率高于散射计;
③.在小于10m/s的风速范围内,高度计测量的风速误差小于1m/s,优于散射计; ④.可以将高度计、散射计、微波辐射计测量的风速进行数据融合和数据同化。
§12 合成孔径雷达
§12.3 合成孔径雷达的应用p295-296
合成孔径雷达SAR是一种主动式微波成像雷达,通过测量海面后向散射信号,并通过适当的处理后能产生标准化后向散射截面(NRCS)的图像。标准化后向
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散射截面携带着海面信息,它反映了雷达观测到的海面粗糙度
合成孔径雷达工作在微波阶段,它可以测量出海浪的方向谱、海面风场、内波,还可以监测海冰移动和海面油膜。根据布拉格共振散射理论,合成孔径雷达接收到的海面后向散射信号与海表面上满足布拉格共振散射条件的毛细重力波的谱成正比,所以能够观测海面由毛细重力波代表的海面粗糙度,并可反演产生毛细重力波的海面风速。
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