地球物理模式函数与卫星散射计遥感海面风场

目录
第1章 绪论 1
1.1 卫星散射计风场产品的主要应用 3
1.2 卫星散射计发展概述 5
1.2.1 固定天线卫星散射计 5
1.2.2 旋转扫描天线卫星散射计 7
1.2.3 未来卫星散射计的发展 10
1.3 卫星散射计地球物理模式函数及其发展 12
1.3.1 风矢量单元及其归一化雷达散射截面 12
1.3.2 真实风、等效中性风和应力等效风 13
1.3.3 地球物理模式函数的定义 15
1.3.4 经典地球物理模式函数的发展简述 16
1.3.5 NSCAT-4 GMF和COMD7 GMF的绘图展示 22
1.4 地球物理模式函数与风场反演 25
第2章 海面风场产品与海表温度 29
2.1 卫星散射计风场产品 31
2.1.1 ASCAT-A和ASCAT-B 25 km风场产品 31
2.1.2 RSCAT 25 km风场产品 31
2.1.3 0SCAT-2 25 km和12.5 km风场产品 31
2.2 数值天气预报模式数据 32
2.2.1 数值天气预报海表温度数据 32
2.2.2 数值天气预报风场数据 32
2.3 ASCAT和RSCAT卫星散射计配对数据集 33
2.3.1 ASCAT与RSCAT配对数据集 33
2.3.2 ASCAT与R4风速偏差的地理分布 34
2.4 风场数据比较 36
2.4.1 数据分组方法 37
2.4.2 ASCAT或R4风场与数值天气预报风场对比分析 37
2.5 本章小结 42
第3章 海表温度影响海面后向散射截面的模拟仿真 45
3.1 海水物理性质与温度的关系 47
3.1.1 海水动力粘滞系数 47
3.1.2 海水表面张力 48
3.1.3 海水介电常数 49
3.2 海面雷达后向散射理论模型 51
3.2.1 Kudryavtsev海浪谱的简介 51
3 .2.2 Kudryavtsev海浪频谱与海表温度的关系 52
3.2.3 二阶小斜率近似方法的简介 54
3.3 基于海面雷达后向散射理论模型仿真模拟海表温度对归一化雷达散射截面的影响 56
3.4 本章小结 58
第4章 基于卫星散射计数据的仿真结果印证 61
4.1 诲表温度的概率密度函数 63
4.2 卫星散射计风速偏差与海表温度的影响 65
4.2.1 ASCAT与R4的风速偏差 65
4.2.2 RSCAT散射计VV和HH极化反演的风速偏差 69
4.3 风场反演残差与海表温度的关系 71
4.4 海表温度对Ku波段归一化雷达散射截面的影响 73
4.5 Ku波段经典地球物理模式函数与海表温度的关系 76
4.6 本章小结 77
第5章 考虑海表温度影响的Ku波段地球物理模式函数的建立 79
5.1 海表温度对归一化雷达散射截面影响的参数化方法介绍 81
5.1.1 海表温度对归一化雷达散射截面影响的参数化表达式 81
5.1.2 VV和HH极化归一化雷达散射截面对海表温度的依赖关系 83
5.1.3 VV和HH极化归一化雷达散射截面对海表温度依赖关系的比值 85
5.2 海表温度对归一化雷达散射截面影响的定量化结果和讨论 86
5.2.1 VV和HH极化归一化雷达散射截面对海表温度的依赖关系 86
5.2.2 VV和HH极化归一化雷达散射截面对海表温度依赖关系的比值 91
5.3 考虑海表温度影响的Ku波段地球物理模式函数的建立 93
5.3.1 考虑海表温度影响的Ku波段地球物理模式函数建立的总体思路 93
5.3.2 NSCAT-4pSST GMF 94
5.3.3 NSCAT-5 GMF 97
5.4 R4T和R5风场产品评价 98
5.4.1 风场反演残差 99
5.4.2 风速概率密度函数 101
5.4.3 风速偏差 102
5.4.4 三配对数据分析法 105
5.5 本章小结 106
第6章 地球物理模式函数中风向调制的改进 109
6.1 风向调制的改进方法 111
6.1.1 依赖风向变化的反演风速偏差 111
6.1.2 计算风向调制归一化雷达散射截面校正值的方法 113
6.2 风向调制的改进结果 115
6.2.1 风向调制归一化雷达散射截面校正值 115
6.2.2 风向调制的校正示例 117
6.2.3 风向调制系数的拟合 118
6.2.4 NSCAT-4D与NSCAT-4 GMF的比较 121
6.3 风向调制改进结果的印证 122
6.3.1 风向对比分析 122
6.3.2 风矢量分量的对比分析 125
第7章 多卫星散射计风场产品的不一致性分析 127
7.1 数据介绍 129
7.2 风速的误差特点 130
7.3 风向的误差特点 135
7.4 质量标识的有效性分析 139
参考文献 143
附录 153