风成海面极化辐射率研究

发布时间：2020-07-14 15:59

【摘要】： 海面极化辐射在地球物理学以及海洋与大气相互作用的研究中扮演着至关重要的角色。海面发射率和极化亮温的探测是研究海水温度、海洋气候的一个重要手段。鉴于此,对于风成海面极化辐射的精确模拟对研究海洋学、海洋遥感学、海陆间的相互作用以及全球天气预报上有着十分重要的科研价值和实际意义。 风成海面极化辐射的红外遥感与微波遥感探测相比,有着更高的分辨率且理论知识更加成熟。建立一个简单且精确的发射率模型,对于研究风成海面的极化辐射至关重要。微波遥感常用的发射率模式包括间接发射率模式和直接发射率模式,针对重力波和张力波分别应用不同的模拟方法,有时将两种方法结合起来应用,因此显得较为局限且在计算上纷繁复杂。而由于红外波段远小于海浪的尺度,在模式的选取上显得更加自如,在忽略散射和衍射的情况下我们可以将海面看作是一系列小镜面的组合,因此可以采用几何光学镜面模型来研究海面的极化辐射。 我们在本论文中主要研究了以下内容: 首先,介绍了风成粗糙海面的统计学描述方法,给出了描述海面的统计参量的定义,并介绍了描述海面状态的海谱模型和坡度概率密度分布函数等相关概念。 其次,介绍了与海洋遥感密切相关的普朗克定律、基尔霍夫定律、菲涅尔公式并给出了风成粗糙海面被动遥感的研究模式,包括直接发射率模式和间接发射率模式等相关知识。 最后根据红外海洋被动遥感的特点,给出了光学镜面反射模式,并通过该模式模拟海面的极化亮温,并与微波遥感风成海面的极化辐射进行比较。证明了光学镜面反射模式在红外波段是完全适用的,但是由于对海洋泡沫等没有进行考虑,镜面反射模式仍需要进一步的修正。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P733.6
【图文】：

图 2-1 角频随波数变换函数图Fig.2-1 Angular frequency as a function of the wave number图 2-2 波速作为波长的函数图

波速作为波长的函数图

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文202020( ) ( , )( ) ( , )( ) ( , )x x y x yS S d dS k S k dkdS k S k k dk dkπππω ω θ ω θθ θ = = = ∫∫∫ ( k )反映的是整个海面上海浪的能量随ω 和 k 的变化情况，上观察能量随该方向的波数的变化。

【参考文献】

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本文编号：2755179