有效波高数据是研究热带气旋海浪预测方法和反演技术的前提,文章利用中法海洋卫星(China-France oceanography satellite,CFOSAT)波谱仪(surface waves investigation and monitoring,SWIM)高精度有效波高观测数据,校正欧洲中期天气预...有效波高数据是研究热带气旋海浪预测方法和反演技术的前提,文章利用中法海洋卫星(China-France oceanography satellite,CFOSAT)波谱仪(surface waves investigation and monitoring,SWIM)高精度有效波高观测数据,校正欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)第5代再分析资料(the fifth generation ECMWF reanalysis,ERA5)在高海况下低估有效波高的误差,为构建高精度、大样本量的热带气旋海浪有效波高数据集提供了一种可靠方法。首先,由于ERA5与SWIM数据存在时空分辨率差异,文章利用经纬度变换和反距离加权法空间插值对两种数据进行时空匹配。然后,通过数据对比得到了ERA5误差随SWIM有效波高增大而增大的相关关系,进而使用线性回归方法构建了从ERA5到SWIM的有效波高重构方程。最后,使用两处美国国家数据浮标中心(National Data Buoy Center,NDBC)浮标数据对重构方程进行了验证,对于5m以上海浪,ERA5有效波高数据的均方根误差分别从重构前的1.65m和1.08m降低到重构后的1.18m和0.71m,证明了重构方程的有效性。展开更多
本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中...本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中,首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力,结果表明:风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度,因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的再分析数据进行对比,发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低,而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度,本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型,结果显示,通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。展开更多
文摘有效波高数据是研究热带气旋海浪预测方法和反演技术的前提,文章利用中法海洋卫星(China-France oceanography satellite,CFOSAT)波谱仪(surface waves investigation and monitoring,SWIM)高精度有效波高观测数据,校正欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-range Weather Forecasts,ECMWF)第5代再分析资料(the fifth generation ECMWF reanalysis,ERA5)在高海况下低估有效波高的误差,为构建高精度、大样本量的热带气旋海浪有效波高数据集提供了一种可靠方法。首先,由于ERA5与SWIM数据存在时空分辨率差异,文章利用经纬度变换和反距离加权法空间插值对两种数据进行时空匹配。然后,通过数据对比得到了ERA5误差随SWIM有效波高增大而增大的相关关系,进而使用线性回归方法构建了从ERA5到SWIM的有效波高重构方程。最后,使用两处美国国家数据浮标中心(National Data Buoy Center,NDBC)浮标数据对重构方程进行了验证,对于5m以上海浪,ERA5有效波高数据的均方根误差分别从重构前的1.65m和1.08m降低到重构后的1.18m和0.71m,证明了重构方程的有效性。
文摘本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中,首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力,结果表明:风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度,因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的再分析数据进行对比,发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低,而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度,本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型,结果显示,通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。
