Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Физическая модель поправки на состояние моря в альтиметрических измерениях

Шармар В.Д. (1), Шабанов П.А. (1), Бадулин С.И. (1,2), Григорьева В.Г. (1), Карпов И.О. (1)
(1) Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
(2) Сколковский институт науки и технологий
Представлена физическая параметрическая модель поправки на состояние морской поверхности в альтиметрических измерениях (sea state bias - SSB). В качестве параметров этой модели используются псевдовозраст волнения и крутизна, измеряемые альтиметрами.В качестве эталонных данных для верификации предлагаемого подхода использованы соответствующие поправки миссий-семейства JASON и SARAL/AltiKa, оперирующие параметризациями в терминах размерных величин: высоты волнения и скорости ветра. Ранее предложенные модели обеспечивают наилучшее приближение в переменных высота волнения-скорость ветра и, что может существенно искажать реальные зависимости исследуемой поправки в других переменных, если такие существуют. Тем не менее, удалось показать структурную устойчивость новых параметрических зависимостей в пространстве новых безразмерных аргументов. Для всех альтиметров Ku-диапазона (семейство Jason) эти зависимости подобны, а для Jason-2 и Jason-3 обнаруживают высокую степень количественного соответствия. Качественное поведение этих зависимостей удается связать с определенными стадиями развития ветрового волнения и зыби. В то же время, не обнаружена пропорциональность нормированной поправки крутизне волнения, как то предсказывает физическая модель случайного поля слабонелинейных поверхностных волн (Srokozh, 1986). Динамический эффект асимметрии гребень-подошва (простейшая математическая модель - стационарная волна Стокса), по-видимому, компенсируется другими эффектами, прежде всего, связанными с особенностями рассеяния электромагнитных волн от морской поверхности (т.н. electromagnetic bias - EMB). Сформулирована задача построения параметрической зависимости по результатам ретрекинга данных альтиметрии (непараметрические модели SSB) и рассмотрены проблемы реализации такой программы.

Благодарности
Проведение вычислительной части исследований, а также анализ результатов данных с альтиметра осуществлена в рамках проекта РФФИ 119-05-00147 А.
Авторы признательны Григорьевой В.Г. и Бадулину С.И. за научные консультации и плодотворные дискуссии в процессе подготовки и написания статьи.

Ключевые слова: Ветровое волнение, крутизна, псевдовозраст, теория подобия, поправка на состояние морской поверхности в альтиметрических измерениях(SSB), спутниковая альтиметрия Wind wave, wave steepness, pseudo-age of wind waves, similarity approach,sea state bias (SSB), JASON, SARAL/AltiKa
Литература:
  1. Srokosz, M.A., 1986. On the joint distribution of surface elevation and slopes
  2. for a nonlinear random sea, with an application to radar altimetry. J.
  3. Geophys. Res. 91, 995–1006.

Презентация доклада

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

351