由衛(wèi)星資料反演全球白冠覆蓋率的初步研究.pdf

1、海洋白冠作為波浪破碎的重要表現(xiàn)，是海氣界面普遍存在的現(xiàn)象，長(zhǎng)期以來一直引起人們的廣泛關(guān)注。全面地理解它的生成機(jī)制和消衰過程以及準(zhǔn)確地參數(shù)化白冠覆蓋率對(duì)海-氣相互作用、海洋遙感、海浪理論、海洋工程等各方面的理論和應(yīng)用研究都有著重要作用。白冠覆蓋率長(zhǎng)期以來都是大氣、海洋科學(xué)家們關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。觀測(cè)研究表明白冠覆蓋率在風(fēng)速和一系列其它的環(huán)境和氣象因素的作用下有著很強(qiáng)的時(shí)空變化。 本文總結(jié)了白冠覆蓋率的研究進(jìn)展，闡述了白冠覆蓋率的研

2、究意義，并指出共同作用于它的眾多環(huán)境影響因子。為了更加現(xiàn)實(shí)的模擬全球海域范圍具有高度可變性的白冠覆蓋率W，并考慮除風(fēng)速以外的一系列環(huán)境和氣象因子的影響，本文改進(jìn)了已有的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演白冠覆蓋率模型，利用2001至2005年各逐日衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)資料：海表面亮溫TB，大氣柱水汽含量V，云中液態(tài)水含量L，海面10米高度風(fēng)速U10，海表面溫度Ts和鹽度S等，研究了全球海域月平均和季節(jié)內(nèi)(夏季)周平均的平均白冠覆蓋率，這種方法是在宏觀框架下針對(duì)更

3、接近現(xiàn)實(shí)海況的白冠覆蓋率的模擬計(jì)算邁出的第一步。論文詳細(xì)介紹了反演方法的物理背景、理論方法、數(shù)據(jù)處理和誤差分析，與傳統(tǒng)的依賴于單一風(fēng)速經(jīng)驗(yàn)公式和包含浪場(chǎng)信息的經(jīng)驗(yàn)公式模擬結(jié)果所作的比較，與全球海表面感熱和潛熱通量分布的關(guān)系以及模式進(jìn)一步改進(jìn)提高。 論文主要揭示了全球海域白冠覆蓋率W的如下特征：(1)W隨時(shí)間和空間的變化呈現(xiàn)很大的可變性；(2)太平洋赤道海區(qū)常年保持低值的白冠覆蓋率且空間分布基本保持不變：在其它海區(qū)對(duì)時(shí)間變化有相對(duì)

4、較強(qiáng)的強(qiáng)弱震蕩；(3)全球海區(qū)，基本上每個(gè)月W的平均值在4％到5％之間；(4)北半球冬季的平均白冠覆蓋率高于同時(shí)間的南半球；南半球高緯海區(qū)的白冠覆蓋率的月變化不及北半球明顯，大于9％的白冠覆蓋率多出現(xiàn)在北半球中高緯海區(qū)，出現(xiàn)時(shí)間自十一月至次年三月，而南半球則主要分布于南極繞極流區(qū)，時(shí)間為五月至十一月：(5)赤道以北有一條明顯分布的較高W值的條帶狀海區(qū)，與大約位于赤道和12°N間隨季節(jié)遷移的熱帶輻合帶(ITCZ)相吻合；(6)考慮云中液態(tài)