蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响

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作者 张军 张永刚 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第2期66-71,共6页

蒸发波导作为海洋大气环境中一种最常见的波导类型,是影响雷达电磁波传播的重要因素之一。本文利用一次海洋调查的蒸发波导数据,分析蒸发波导的统计特征规律,并通过雷达回波的几何成像原理,对海浪雷达回波图像进行仿真分析。在此基础上... 蒸发波导作为海洋大气环境中一种最常见的波导类型,是影响雷达电磁波传播的重要因素之一。本文利用一次海洋调查的蒸发波导数据,分析蒸发波导的统计特征规律,并通过雷达回波的几何成像原理,对海浪雷达回波图像进行仿真分析。在此基础上考虑蒸发波导对X波段雷达海洋监测系统的影响,结果表明:蒸发波导对X波段雷达架设位置选取以及反演效果都有着重要的影响;当存在蒸发波导时,雷达回波图像能够包含更多的海浪信息,从而提高海浪信息的反演精度。 展开更多

关键词 X波段雷达 蒸发波导 雷达高度 反演效果

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基于中尺度模式MM5下的海洋蒸发波导预报研究 被引量：19

2

作者 焦林 张永刚 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期382-387,共6页

蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点。然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形... 蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点。然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形和海陆风等因素的作用,会造成蒸发波导的近岸效应,这种效应会影响蒸发波导高度诊断的准确率。目前国内外蒸发波导诊断模式有P-J模式、MGB模式、NPS模式、Babin模式等,但其基本原理都是依赖Monin-Obukhov相似理论,只是用于确定近地层通量和特征尺度的方法不同,且仅适用于定常和水平均匀的开阔海域,并没有考虑到蒸发波导的近岸效应。针对这一问题,文中在Babin模式的基础上引入张强、胡隐樵的通量廓线关系(非线性修正因子αv)与阵性风速wg,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围扩展到近岸沿海地区和甚低风速条件下。此外在中尺度模式MM5的基础上,耦合改进的Babin模式,发展建立了一个海洋蒸发波导高度预报模式,并对预报模式进行数值模拟,利用2002年5月25—26日福建平潭岛的海上大气实测数据与雷达探测结果对预报模式输出结果进行了验证。验证结果表明:在0—48小时内模式输出值与实测值拟和较好且变化规律一致,预报蒸发波导高度平均误差为0.193;且蒸发波导高度预报结果与雷达实际探测结果一致。 展开更多

关键词 蒸发波导诊断 非线性修正因子 阵性风速 中尺度模式MM5 蒸发波导预报模式 数值模拟

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大连低能见度气候特征及影响因素分析 被引量：6

3

作者 曹祥村 邵利民 王绪翔 《海洋预报》 2011年第5期44-49,共6页

利用美国国家气候数据中心NCDC提供的大连站1973—2010年间的每日地面观测概要数据统计分析了大连低能见度(<4 km)的年月分布、持续时间等特征,探讨了大连低能见度与天气现象、相对湿度、日平均风速等因素的关系。并利用韩国气象局KM... 利用美国国家气候数据中心NCDC提供的大连站1973—2010年间的每日地面观测概要数据统计分析了大连低能见度(<4 km)的年月分布、持续时间等特征,探讨了大连低能见度与天气现象、相对湿度、日平均风速等因素的关系。并利用韩国气象局KMA提供的2006—2010年每日天气图,对大连低能见度出现时的天气形势进行了归纳分析。 展开更多

关键词 低能见度 气候特征 雾 天气型

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异常海洋大气条件下红外与微波折射特征差异研究 被引量：6

4

作者 李云波 张永刚 黄小毛 《微波学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期24-28,共5页

研究了海上异常折射环境对于雷达微波和远红外波段的影响,利用近海面大气折射环境数值模型以及福建平潭和西沙永兴岛的海洋环境观测数据对两个波段进行了对比。结果表明,当雷达微波出现负折射时,红外波段却出现"波导"超折射特... 研究了海上异常折射环境对于雷达微波和远红外波段的影响,利用近海面大气折射环境数值模型以及福建平潭和西沙永兴岛的海洋环境观测数据对两个波段进行了对比。结果表明,当雷达微波出现负折射时,红外波段却出现"波导"超折射特征,但强度和厚度较弱;当微波出现大气波导时,红外波段多为负折射特征。该项研究可为复杂海洋大气环境下两种探测系统的优化配置以及海洋环境对舰载光电探测系统的影响研究提供科学参考。 展开更多

关键词 大气折射 红外 微波 大气波导 差异

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地多目标模糊优选动态规划在舰艇雷达干扰资源分配中的应用 被引量：6

5

作者 林乔木 唐少伯 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期396-398,共3页

在现代海战中,需干扰的敌目标雷达多而我方雷达干扰资源有限是电子战军官面临的一个棘手问题。针对该问题,运用多目标模糊优选动态规划理论建立了舰艇雷达干扰资源分配的数学模型,该模型从多个目标(或指标)出发,对舰艇雷达干扰资源进行... 在现代海战中,需干扰的敌目标雷达多而我方雷达干扰资源有限是电子战军官面临的一个棘手问题。针对该问题,运用多目标模糊优选动态规划理论建立了舰艇雷达干扰资源分配的数学模型,该模型从多个目标(或指标)出发,对舰艇雷达干扰资源进行了优选和配置,使其达到最佳的干扰效果。最后给出一个应用实例,说明该模型对于舰艇电子战系统具有实际应用价值。 展开更多

关键词 模糊优选动态规划 多目标 雷达干扰

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异常海洋大气折射环境对红外与微波传输的影响 被引量：1

6

作者 李云波 张永刚 +1 位作者 王华 焦林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S3期254-259,共6页

研究了海上异常折射环境对于雷达微波和远红外波段的影响,利用近海面大气折射环境数值模型以及福建平潭和西沙永兴岛的海洋环境观测数据对两个波段进行了对比,着重分析了雷达出现负折射、蒸发波导、表面波导以及悬空波导时红外波段大气... 研究了海上异常折射环境对于雷达微波和远红外波段的影响,利用近海面大气折射环境数值模型以及福建平潭和西沙永兴岛的海洋环境观测数据对两个波段进行了对比,着重分析了雷达出现负折射、蒸发波导、表面波导以及悬空波导时红外波段大气折射环境的差异性。结果表明,红外波段容易受到温度因素的影响,而微波波段受水汽(或湿度)影响的程度更大;当雷达微波出现负折射时,红外波段却出现"波导"特征,但强度和厚度较弱;当微波出现大气波导时,红外波段显示为负折射特征。该项研究可为复杂海洋大气环境下两种探测系统的优化配置以及海洋环境对舰载光电探测系统的影响研究提供科学参考。 展开更多

关键词 大气折射 红外 微波 大气波导 差异

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基于层次分析法的舰舰导弹武器系统作战环境指数研究 被引量：4

7

作者 孙成志 王华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期87-90,共4页

针对海况、大气波导、海浪杂波等环境因素对舰舰导弹武器系统作战效能的影响,采用层次分析法构建了舰舰导弹武器系统作战环境指数的层次结构,同时量化了各目标层的有关因子,确定了各目标层的权重,并建立了舰舰导弹武器系统作战环境指数... 针对海况、大气波导、海浪杂波等环境因素对舰舰导弹武器系统作战效能的影响,采用层次分析法构建了舰舰导弹武器系统作战环境指数的层次结构,同时量化了各目标层的有关因子,确定了各目标层的权重,并建立了舰舰导弹武器系统作战环境指数的评估方法。经算例分析表明:该方法能够评估复杂环境条件对舰舰导弹作战效能的影响,为舰舰导弹的作战使用提供辅助决策支持。 展开更多

关键词 层次分析法 舰舰导弹 水文气象环境

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海洋卫星遥感数据同化在海洋声场研究中的应用 被引量：2

8

作者 池建军 骆永军 孙祥年 《海洋预报》 2010年第2期63-70,共8页

卫星遥感数据同化技术已成为海洋学研究的一个有效手段。本文选取了日本以东黑潮流域作为研究海区,介绍了最优插值同化方法对海洋温度场和盐度场的分析,在此基础上对实验海区声场进行了研究。文中为了说明数据同化的优越性,利用WOA数据... 卫星遥感数据同化技术已成为海洋学研究的一个有效手段。本文选取了日本以东黑潮流域作为研究海区,介绍了最优插值同化方法对海洋温度场和盐度场的分析,在此基础上对实验海区声场进行了研究。文中为了说明数据同化的优越性,利用WOA数据与其进行比较,体现了同化数据对真实场描述的可靠性。 展开更多

关键词 卫星遥感 数据同化 海洋声场

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水面舰艇8～12μm波段红外辐射建模与实验研究

9

作者 李伟 邵利民 +1 位作者 李树军 周红进 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期122-125,共4页

为研究舰载红外传感器的有效作用距离,根据朗伯辐射源的定义和辐射特点,在对水面舰艇红外辐射特点进行科学分析的基础上,提出了水面舰艇特定波段、特定方向下的红外辐射功率计算模型。模型充分考虑到了舰艇作为点源与面源的双重属性,利... 为研究舰载红外传感器的有效作用距离,根据朗伯辐射源的定义和辐射特点,在对水面舰艇红外辐射特点进行科学分析的基础上,提出了水面舰艇特定波段、特定方向下的红外辐射功率计算模型。模型充分考虑到了舰艇作为点源与面源的双重属性,利用相对辐射度表给出了在不同方位的功率计算办法。为了验证模型的有效性,利用"FLIR"红外热像仪在相应波段进行了成像实验,结果表明:根据模型理论计算所得能见距离与实际能见距离吻合较好,为研究舰载红外传感器在不良气象条件下的工作情况提供了基本依据。 展开更多

关键词 水面舰艇 8~12μm 红外辐射 建模 实验研究

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大连港外海域船舶尾迹光学特征研究

10

作者 刘治旺 张宇 +2 位作者 张永刚 朱石砦 于冲 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期185-192,共8页

通过大连港外海上实验测量船舶含气泡尾迹表观光学特征(如离水辐亮度、遥感反射率),分析了尾迹气泡对极度混浊的Ⅱ类水体海水表观光学特征的影响。实验结果证明:无论在可见光还是近红外波段,尾迹气泡都增强了海水表观光学量,如"耘... 通过大连港外海上实验测量船舶含气泡尾迹表观光学特征(如离水辐亮度、遥感反射率),分析了尾迹气泡对极度混浊的Ⅱ类水体海水表观光学特征的影响。实验结果证明:无论在可见光还是近红外波段,尾迹气泡都增强了海水表观光学量,如"耘海"船尾迹遥感反射率在可见光波段相对背景海水提高了50%,在近红外波段相对提高了159%。数据分析结果表明在此种水体中,气泡使得尾迹海水水色变黄,而不是在Ⅰ类水体中使水色变绿。随着观测点在尾迹中的位置靠近目标船,气泡数密度不断增加,遥感反射率也随之增强。 展开更多

关键词 船尾迹 气泡 表观光学特征 水体光谱

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垂直梯度法与最优分割法确定温跃层边界的比较分析 被引量：16

11

作者 张旭 张永刚 +1 位作者 聂邦胜 姚忠山 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期20-26,共7页

垂直梯度法是跃层示性特征计算中普遍使用的方法,但在某些情况下并不能很好地描述海洋要素的跃变特征。针对垂直梯度法的不足,引入水团分析中的最优分割法,对典型剖面,以及边界型、逆变型、多层型等几类特殊剖面的跃层边界分别进行了计... 垂直梯度法是跃层示性特征计算中普遍使用的方法,但在某些情况下并不能很好地描述海洋要素的跃变特征。针对垂直梯度法的不足,引入水团分析中的最优分割法,对典型剖面,以及边界型、逆变型、多层型等几类特殊剖面的跃层边界分别进行了计算,并对垂直梯度法与垂直梯度法的计算结果进行了比较分析,结果表明最优分割法确定的跃层边界更为合理。通过对两种方法确定的中国近海温跃层的整体分布进行比较分析,证明了最优分割法能够弥补垂直梯度法在计算深海与浅海过渡区中的跃层时遇到的标准不匹配问题,较好地保持跃层的连续性。 展开更多

关键词 温跃层 跃层边界 垂直梯度法 最优分割法

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西沙、南沙海域波浪及波浪能季节变化特征 被引量：52

12

作者 郑崇伟 周林 周立佳 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期419-426,共8页

采用来自ECMWF将风浪、涌浪分离的近45aERA-40海浪再分析资料,对西沙和南沙海域的海面风速、风浪有效波高、涌浪有效波高、浪级频率、波向频率的多年变化特征进行统计研究,重点讨论了西沙和南沙海域风浪能和涌浪能季节变化和稳定性特点... 采用来自ECMWF将风浪、涌浪分离的近45aERA-40海浪再分析资料,对西沙和南沙海域的海面风速、风浪有效波高、涌浪有效波高、浪级频率、波向频率的多年变化特征进行统计研究,重点讨论了西沙和南沙海域风浪能和涌浪能季节变化和稳定性特点。结果表明:南海海域涌浪能明显比风浪能稳定,西沙海域年均能流密度约8.0kW/m,风浪能流密度和涌浪能流密度大小相当,是南海波浪能的富集区;南沙海域年均能流密度约4.8kW/m涌浪,能流密度占据主导。 展开更多

关键词 南海 风浪 涌浪 波浪能

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一次冬季平流辐射雾过程的观测分析及数值模拟研究 被引量：10

13

作者 曹祥村 邵利民 +1 位作者 易海祁 杨继鉝 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期39-50,共12页

对2003年12月23—24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究。这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200 m,给海陆空交通造成严重影响。首先利用各种资料对这次大雾的生消演... 对2003年12月23—24日发生在黄海、渤海沿海的一次大雾过程进行了观测分析和数值模拟研究。这次大雾期间,从近海到内陆,大雾影响面积约10万km2,部分地区能见度不足200 m,给海陆空交通造成严重影响。首先利用各种资料对这次大雾的生消演变过程进行了分析,认为这是一次典型的发生在海陆交界处的冬季平流辐射雾。然后利用RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式模拟了本次大雾过程,计算得出了大气的水平能见度分布和云水混合比的垂直分布,结果表明,在雾区形状、雾生消时间以及雾的厚度上,模拟结果与观测资料比较一致。 展开更多

关键词 平流辐射雾 数值模拟 RAMS模式 水平能见度

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2005年登陆我国热带气旋特征分析 被引量：10

14

作者 曹祥村 袁群哲 +1 位作者 杨继鉝 易海祁 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期412-416,共5页

热带气旋是影响我国沿海的主要灾害性天气系统之一,它产生的狂风、暴雨、巨浪和风暴潮,给沿岸地区人民生命和国家财产安全带来严重威胁。而严重的台风灾害,往往是台风登陆引起的。为进一步研究登陆热带气旋的活动规律,总结了2005年登陆... 热带气旋是影响我国沿海的主要灾害性天气系统之一,它产生的狂风、暴雨、巨浪和风暴潮,给沿岸地区人民生命和国家财产安全带来严重威胁。而严重的台风灾害,往往是台风登陆引起的。为进一步研究登陆热带气旋的活动规律,总结了2005年登陆我国热带气旋的特点,结果表明:2005年登陆我国热带气旋具有登陆季节短、登陆地点分布异常、台风比例异常偏高、灾害损失极为严重的特点。同时,还讨论了2005年登陆我国热带气旋异常的气候原因,并指出未来几年登陆热带气旋和台风的年频数处在上升趋势中。 展开更多

关键词 登陆热带气旋 时空分布 登陆路径 强度 年频数

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中国近海声速剖面的模态特征 被引量：21

15

作者 张旭 张永刚 +1 位作者 黄飞灵 李坚 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期29-37,共9页

利用WOA05数据集提供的气候态声速场数据,通过模糊C-均值聚类分析,得到了中国近海声速剖面模态特征的区域性分布和季节性变化。结果表明,中国近海的声速剖面结构可分为深海型(D型)、浅海型(S型)和过渡型(T型)三个基本类型。深海型剖面为... 利用WOA05数据集提供的气候态声速场数据,通过模糊C-均值聚类分析,得到了中国近海声速剖面模态特征的区域性分布和季节性变化。结果表明,中国近海的声速剖面结构可分为深海型(D型)、浅海型(S型)和过渡型(T型)三个基本类型。深海型剖面为"季节性跃层/正梯度+主跃层+深海声道+深海正梯度"结构,南海和菲律宾海因所属水系不同呈现出明显差异;浅海型剖面季节性变化强烈,冬季为正梯度或均匀型结构,其它季节为"混合层+季节性跃层+下均匀层"结构,负梯度强度与季节性跃层的变化有关,在夏季达到最强;过渡型剖面形态与邻近的深海型上层结构类似,但因受地形制约产生与深海型不同的声传播特征。海面太阳辐射、海洋环流、混合层以及水团配置的季节性变化导致的温盐场空间分布差异是造成不同海区、不同季节声场速剖面结构差异的根本原因。 展开更多

关键词 声速剖面 中国近海 模糊C-均值聚类 WOA05

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菲律宾海的声速剖面结构特征及季节性变化 被引量：18

16

作者 张旭 张永刚 +1 位作者 张胜军 吴世华 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期23-34,共12页

应用Argo资料研究了菲律宾海的声速剖面结构特征。通过统计分析得到了合理的跃层标准,分析了主跃层、季节性跃层和表面正梯度层的区域性分布及季节性变化。结果表明,菲律宾海主要受赤道流系和北太平洋西边界流系的支配,其环流结构和水... 应用Argo资料研究了菲律宾海的声速剖面结构特征。通过统计分析得到了合理的跃层标准,分析了主跃层、季节性跃层和表面正梯度层的区域性分布及季节性变化。结果表明,菲律宾海主要受赤道流系和北太平洋西边界流系的支配,其环流结构和水团配置对声场结构影响很大;主跃层的经向差异显著,但季节性变化较小,其平均位置由南向北逐渐加深,强度逐渐减弱;季节性跃层的分布主要受混合层的季节性变化以及北部海区冬季温跃层通风过程的影响,夏季较强较厚,冬季较弱较薄;深海声道轴季节性变化较小,南极中层水和北太平洋中层水的温盐差异是其经向变化的主要原因。综合考虑海区声速结构的区域性和季节性特征,将其归纳为6种典型结构,得出了各类声速剖面的模态特征及垂直结构参数的统计特征值。 展开更多

关键词 菲律宾海 声速剖面 模态特征 ARGO

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BP神经网络在台风路径预报中的应用 被引量：10

17

作者 邵利民 傅刚 +1 位作者 曹祥村 周建 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期104-111,共8页

利用前馈型BP神经网络模型,对发生于中国沿海的热带气旋的移动路径进行了预报应用研究。根据中国《台风年鉴》发布的每个台风过程记录,对预报试验的台风个例分别选取了经度、纬度、中心气压和最大风速等81个因子,由多元回归选取了其中... 利用前馈型BP神经网络模型,对发生于中国沿海的热带气旋的移动路径进行了预报应用研究。根据中国《台风年鉴》发布的每个台风过程记录,对预报试验的台风个例分别选取了经度、纬度、中心气压和最大风速等81个因子,由多元回归选取了其中相关性好的因子,进行网络的学习训练,在获取前24h间隔6h的4次台风信息的基础上,用来预报了台风未来24h,48h和72h的短期路径变化。将该方法预报结果与CLIPER模式预报结果进行了比较,结果表明,BP神经网络模式的预报精度比CLIPER模式的高。 展开更多

关键词 BP神经网络 台风 路径 预报

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基于K均值聚类算法的雾天识别方法研究 被引量：11

18

作者 孟凡军 李天伟 +1 位作者 徐冠雷 韩云东 《现代电子技术》 北大核心 2015年第22期80-83,共4页

为实现视频监控设备对雾天天气现象的自动识别,提出了基于K均值聚类算法的雾天天气现象自动识别方法。该方法通过分析雾天天气现象对视频图像采集的影响,提取图像饱和度的均值、方差为特征参数,并利用K均值聚类算法对训练图像进行分类,... 为实现视频监控设备对雾天天气现象的自动识别,提出了基于K均值聚类算法的雾天天气现象自动识别方法。该方法通过分析雾天天气现象对视频图像采集的影响,提取图像饱和度的均值、方差为特征参数,并利用K均值聚类算法对训练图像进行分类,得到不同图像类别的聚类中心,测试阶段计算不同图像与聚类中心的相异度即可完成分类。实验结果表明,该方法简洁高效,易于实现对大规模图像数据的处理,并能实现图像分类后类别的标注,对雾天的识别率高于90%。 展开更多

关键词 雾天 自动识别 K均值聚类算法 图像饱和度

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菲律宾海温跃层的区域性特征及其季节性变化 被引量：7

19

作者 张旭 张永刚 +1 位作者 张胜军 黄飞灵 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期17-26,共10页

由于《海洋调查规范》规定的中国近海温跃层计算标准不适用于菲律宾海,本文通过统计分析得出了更合理的计算标准,并应用WOA01数据集对菲律宾海的温跃层进行了计算,得到了主温跃层和季节性跃层特征值的区域性分布和季节性变化。菲律宾海... 由于《海洋调查规范》规定的中国近海温跃层计算标准不适用于菲律宾海,本文通过统计分析得出了更合理的计算标准,并应用WOA01数据集对菲律宾海的温跃层进行了计算,得到了主温跃层和季节性跃层特征值的区域性分布和季节性变化。菲律宾海温跃层结构可分为热带型、亚热带型和温带型三个区域类型以及冬季和夏季两种季节性模态,总结了各种类型的典型剖面结构和特征值。应用Argo数据对WOA01数据的计算结果进行了验证,给出了各类型温跃层特征值的误差量级。 展开更多

关键词 菲律宾海 主温跃层 季节性跃层 WOA01 ARGO

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船舶含气泡尾迹的光学特性研究 被引量：4

20

作者 张宇 张永刚 +1 位作者 唐军武 王华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期45-50,共6页

基于充分挖掘卫星遥感应用于海洋监测能力的需求,通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水的物理、光学特征,研究气泡群对不同水体光学特征的影响,例如离水辐亮度、遥感反射率.这些工作可为通过星载光学传感器遥感获取船舶尾迹信息提供理论... 基于充分挖掘卫星遥感应用于海洋监测能力的需求,通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水的物理、光学特征,研究气泡群对不同水体光学特征的影响,例如离水辐亮度、遥感反射率.这些工作可为通过星载光学传感器遥感获取船舶尾迹信息提供理论依据.试验证明在可见光和近红外波段船舶含气泡尾迹相对于背景海水的离水辐亮度、遥感反射率都不同程度地得到了增强,并且在一类水体中含气泡尾迹的光谱后向散射无论是相对增幅还是绝对增幅都要远大于二类水体中的. 展开更多

关键词 船舶尾迹 气泡群 水体光谱 光谱测量

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