来源:Remote Sensing 发布时间:2022/3/30 16:13:21
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Remote Sensing海洋遥感领域文章精选 | MDPI 编辑荐读

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本期小编精选了五篇Remote Sensing在海洋方面应用研究的文章,供各位读者阅读赏析。其内容涵盖海面风速反演、海面风涡、热盐输运、台风诱发的浮游植物水华研究以及热带气旋降水反演算法研究。

01 Sea Surface Wind Speed Retrieval from the First Chinese GNSS-R Mission: Technique and Preliminary Results

中国首次GNSS-R任务的海面风速反演:技术和初步结果

Cheng Jing et al.

https://doi.org/10.3390/rs11243013

本研究的地理位置图。

捕风一号试验双星于2019年6月5日成功发射并在轨部署,是中国首个全球导航卫星反射信号 (GNSS-R) 的卫星任务。本文简要介绍了捕风一号任务及其海面风速观测的初步结果。利用捕风一号GNSS-R星上接收机,针对充分成长海域下的中低风速段,本文提出了将归一化双基雷达横截面系数 (NBRCS) 与海面风速相关联的地球物理模型函数 (GMF)。该函数通过捕风一号的观测值,以欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 再分析数据和ASCAT散射计卫星观测值为比对,初步验证表明,在0.5到40.5米/秒范围内的风速下,捕风一号得出的风速与ECMWF ERA5的之间的均方根误差 (RMSE) 为2.63米/秒。与ASCAT卫星散射计观测值之间误差为2.04 米/秒,和浮标比对为1.77 米/秒的误差。本文表明了捕风一号在海面风观测的有效性,并为捕风一号GNSS-R任务全球海面的未来发展奠定了基础。

02 Satellite Observations of Wind Wake and Associated Oceanic Thermal Responses: A Case Study of Hainan Island Wind Wake

海面风涡及其海洋热响应的卫星观测:海南岛后风涡范例研究

Jin Sha et al.

https://doi.org/10.3390/rs11243036

本研究中使用的不同数据集的海面风速的比较。

海面风涡多出现于海岛背风向区域,由海面风场与陆地地形相互作用产生,对区域海洋动力环境有重要影响。本研究以海南岛后风涡为例,基于包括合成孔径雷达在内的多传感器卫星观测数据,结合数值模拟结果,对风涡过程及其海洋热响应机制开展了深入研究。高分辨率合成孔径雷达数据及相应反演揭示了该岛后风涡具有次中尺度的风速和应力旋度结构。接着进一步的研究则发现了风涡足印区域具有非对称的海洋热响应分布:其西北侧有暖带延伸,而东南侧有冷舌形成。本文揭示了海南风涡的次中尺度结构和时空分布特征,阐明了海南岛后风涡的非对称海洋热响应机制,深化了区域海洋动力过程的理解和认知。

03 Quantification of Typhoon-Induced Phytoplankton Blooms Using Satellite Multi-Sensor Data

利用卫星多传感器数据量化台风诱发的浮游植物水华

Jiayi Pan et al.

https://doi.org/10.3390/rs10020318

基于Ekman抽水、风致混合参数对台风诱发的叶绿素a水华强度的多参数量化 。

本文使用卫星多传感器观测数据,研究了西北太平洋 (NWP) 和南中国海 (SCS) 台风诱发的叶绿素a的增加效应,并建立了叶绿素a的增加与风致混合、Ekman抽吸参数,台风前的混合层深度 (MLD) 的量化关系。在NWP叶绿素a增加与Ekman抽吸的相关性高于其他两个参数,R2值为0.56。在南海风混合和Ekman抽吸参数与叶绿素a的增加具有可比的相关性,R2值为0.4-0.6,但是MLD与叶绿素a的增加呈负相关。叶绿素a增加的多参数量化模型比单参数回归的结果更好。由于NWP中的营养成分从表层到深层 (300 m) 都是均匀的,因此在SCS中叶绿素a增加的多参数定量模型比NWP中的更为准确。

04 Vertical Structure Anomalies of Oceanic Eddies and Eddy-Induced Transports in the South China Sea

南海海域涡旋的垂向影响及其诱导的热盐输运

Wenjin Sun et al.

https://doi.org/10.3390/rs10050795

南海海域合成涡旋的三维结构,颜色代表位势密度的异常 (单位:kg/m3),白色矢量线代表地转流异常 (单位:m/s),灰色表示合成涡旋的边界。(a) 表示合成气旋涡,(b) 表示合成反气旋涡。

基于2005-2016年的卫星高度计以及Argo剖面资料,研究发现南海中尺度涡旋年平均覆盖面积占南海表面积的16.03 %-20.67 %,气旋涡和反气旋涡的表面平均半径 (生命期) 分别为72.54 km (52.64天) 和73.40 km (54.20天)。将卫星高度计资料与Argo剖面数据进行合成匹配,揭示出合成气旋涡和合成反气旋涡都呈现碗状结构,在垂向上延伸至水下400 m (如图)。合成气旋涡与合成反气旋涡分别对应着逆时针和顺时针旋转的流场,其表面切向速度的量级皆为O (0.1 m/s)。在涡旋诱导的淡水的输运上,气旋涡和反气旋涡导致的东西向的淡水输运分别可以达到0.53Sv和0.57Sv,占吕宋海峡年平均流量的12.05 %和12.95 %。这一结果表明涡旋在南海的物质输运过程中起到了重要的作用,在相关的研究中应予以考虑。

05 Tropical Cyclone Rainfall Estimates from FY-3B MWRI Brightness Temperatures Using the WS Algorithm

利用 W/S算法从风云气象卫星FY-3B MWRI亮温估算热带气旋降雨量

Ruanyu Zhang et al.

https://doi.org/10.3390/rs10111770

MWRI W/S算法降水反演流程图。

热带气旋是起源于热带海域的快速旋转的涡旋系统,总是伴随着强风和暴雨,登陆期间给人类的生命和财产带来巨大的损失。微波成像仪 (Microwave Imager, MWRI) 是我国第二代极轨气象卫星风云三号B星 (FY-3B) 主要载荷之一,能够提供全天候全天时的微波辐射探测,为热带气旋的研究提供了良好的观测数据。本文针对仅使用被动微波辐射观测资料的W/S物理算法进行热带气旋表面降雨率反演研究。W/S降水反演算法是基于FY-3B MWRI 18.7GHz和36.5 GHz的垂直和水平极化亮温进行热带气旋降水反演的物理算法。同时,利用遥感系统 (Remote Sensing Systems, RSS) 提供的TMI降水产品评估了热带气旋反演的降水空间分布特性,并利用MWRI W/S降水反演算法针对热带气旋降水反演得到了合理的降水强度和空间分布。

 
 
 
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