近日,中国科学院海洋研究所海洋观测装备研发与应用研究组构建了基于波浪质点轨道运动的海浪偏差校正模型,有效抑制了海浪对微波遥感海流测量的干扰,显著提升了海流测量精度。相关成果在线发表于国际学术期刊《海洋工程与科学》。
海流是认识海洋动力过程、提升海洋预报能力,并支撑污染物扩散预测、航运保障和资源开发的重要要素。针对传统海浪偏差校正模型难以保留波动内部动力学信息的问题,海洋所研究员徐永生提出了基于波浪质点轨道运动的海浪偏差校正建模思路,研究团队据此构建了海浪偏差校正模型(WBCM)。
研究表明,该模型通过对大量水质点轨道运动进行综合分析,既可恢复传统模型所描述的宏观相速度,还能保留水质点水平与垂直运动、不同传播方向和波数分量的速度贡献和有限共振带宽效应等关键信息,更完整地描述海浪对雷达测速的影响。
在验证案例中,与传统KaDOP模型相比,新模型海浪偏差模拟的均方根误差降低了约81%。该研究将海浪偏差校正从对波浪宏观传播速度的经验描述,推进到对水质点微观运动及其雷达响应机制的物理刻画。
此外,研究团队利用自主研制的流—浪一体化GNSS波浪浮标,对机载Ka波段顺轨干涉测流载荷开展了海上定标验证,并将新模型应用于珞珈二号ATI测流数据处理,显著改善海浪偏差校正效果,形成了从流—浪同步现场观测、机载载荷定标验证、物理模型构建到星载数据应用的完整研究链条。
论文第一作者为中国科学院海洋研究所博士研究生曹赛超,通讯作者为该所研究员徐永生。合作作者为中国航天科工集团二院二十三所研究员孙晗伟、孔维亚。该研究获国家自然科学基金联合基金项目资助。
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