海面粗糙度及其提取与应用的研究

发布时间：2020-05-12 14:50

【摘要】：海面粗糙度是描写海面粗糙程度的一个量，它依赖于海气相互作用，对于海洋工程、海气相互作用和军事海洋研究来讲非常重要。由于海面粗糙度的测量比较困难，在传统海洋(海浪)调查中，海面粗糙度不是测量要素之一，且由于它空间分布极不均匀，所有这些大大阻碍了我们对海面粗糙度的认识。随着卫星微波遥感技术的发展，卫星高度计、散射计等都把海面粗糙度作为遥感海面动力特征量的渠道，使人们对海面粗糙度的研究产生了极大兴趣，并为我们研究海面粗糙度提供了新的研究方法和研究渠道。 本文在前人研究的基础上，认同海面粗糙度不仅是海面风速的函数，还是海面波浪动力特征的函数；同时也认同海面粗糙度可以用气象要素来表示，也可用波浪要素来表示的观点；提出了遥感海面粗糙度的概念，因而推导出气象要素表示的遥感海面粗糙度z_0=10e~(-aU_(10)~(1/4))、z_0=10exp[-13(0.61+0.063U_(10))~(-1/2)和海浪要素表示的遥感海面粗糙度z_0=10exp{-k[(0.087U_(10)β~(-0.38)+0.82)×10~(-3)]~(-1/2)}，，以及又气象和波浪要素共同表示的遥感海面粗糙度Z_0=(0.50lnH~2/L+0.27)。 本文利用TOPEX高度计1996年～1999年四年的风速资料，实现了对海面粗糙度的反演，对太平洋海域(120°E～120°W，50°S～50°N)、印度洋海域(20°E～100°E，60°S～20°N)、大西洋海域(60°E～10°W，60°S～60°N)三大洋海面粗糙度进行了提取及波长和周期的研究；研究发现太平洋、印度洋、大西洋三大洋海面粗糙度在ENSO期间有明显变化，太平洋厄尔尼诺期间和大西洋拉尼娜期间赤道附近粗糙度有相似的变化趋势。利用散射计对南海的观测资料进行了海面粗糙度的提取及周期波长的研究。 本文第一章绪论，介绍了海面粗糙度的研究现状。第二章 遥感海面粗糙度。第三章 海面粗糙度的时空分布特征。第四章 利用TOPEX资料反演海面粗糙度、计算波长和周期。第五章 三大洋海面粗糙度在1996年～1999年ENSO期间的变化特征。第六章 利用散射计风场资料研究海面粗糙度。第七章 本文主要结论及
【图文】：

发现两种方法计算的海面粗糙度:(1)粗糙度值相差较大;(2)q。不同，粗糙度表示方式不同，其值也不同;(3)两种方法计算的海面粗糙度存在较好的线性关系，两种结果的相关系数为0.989(如图2一1所示)。但是，由于粗糙度的直接测量资料很少，目前还没有定论那一个公式更符合实际。2.1.3关于Cha二oek数的研究利用(2一3)、(1一18)和(1一6)式可以得到海面10米风速与6米风速的关

海面粗糙度及其提取与应用的研究图2一2波浪和风速资料站位布置图如图2一3所示。可以发现a的最大值为0.021，且随刀以负幂指数形式减小，0.030.aZ0.Dlyyy二口.D291盆一。·林““巨巨巨争争，---擎擎韶一一斌一一曰U、浦‘，流目护砂﨎图2一3a随刀的变化曲线根据(2一7)式可以得出以下结论:1)a不为常数，随刀的增大而减小;2)a不会无限增大，其最大值为0.021。由(1一27)、(1一6)和(1一5)式得到U:。a“2与C，。的理论关系UloallZ=厂天，.。一112_
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P737

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 熊康;西太平洋热带海域湍流通量以及海面粗糙度Z_0和曳力系数C_D的观测研究[J];大气科学;1990年04期

2 周良明;郭佩芳;;利用卫星高度计风速资料研究海面粗糙度[J];海洋湖沼通报;2005年04期

3 汪炳祥,王丽娜;关于海面上大气稳定度的计算问题[J];青岛海洋大学学报;1992年02期

4 王秀芹,钱成春,王伟;风应力拖曳系数选取对风暴潮数值模拟的影响[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2001年05期

本文编号：2660384