SAR图像上大气内波与海洋内波的区分研究

【摘要】：大气内波与海洋内波均能通过改变海面粗糙度而被合成孔径雷达(SAR)成像。如何区分SAR 图像上大气内波与海洋内波是国际SAR海洋和大气遥感的一个重要研究课题。本文以朝鲜半岛近岸海区ENVISAT ASAR图像上的内波研究为例,利用NOAAAVHRR、EOS MODIS图像和数值模拟。研究大气内波与海洋内波的相同特征与差异,探讨大气内波与海洋内波的区分方法。2004年5月 18-19日朝鲜半岛近岸海区的二景ENVISAT ASAR图像显示,离岸50-200 km内存在多列内波,波长在13-20 km之间。这些内波可以被解译为大气内波也可以被判读为海洋内波。但是与ENVISAT ASAR成像时间相隔半小时的NOAA-17AVHRR热红外波段4图像显示,该海区存在水汽波动,而经过大气校正得到的海面温度图像上没有发现任何波动信息,这说明ENVISAT ASAR图像上的内波为大气内波。EOS MODIS可见光图像上的云波动条纹支持NOAA AVHRR的观测结果。近岸大气内波数值模型模拟得到的内波波长和振幅等尺度与ENVISAT ASAR图像上的内波尺度的一致性,进一步说明了ENVISAT ASAR观测到的朝鲜半岛近岸海区的内波为大气内波。海岸地形、海面和850mbar 大气观测数据分析表明,该海区具有很好的海岸地形和风场等近岸大气内波形成的条件,近岸落山风是ENVISAT ASAR观测到的朝鲜半岛近岸海区大气内波的主要形成因素。本研究结果表明,利用可见光图像、热红外图像和数值模拟可以精确地区分近岸海区SAR图像上的大气内波与海洋内波。