泡沫覆盖海面微波辐射机理研究

发布时间：2024-04-18 23:23

　　海表微波辐射亮温和散射系数是海洋表层物理和几何参量的函数,海洋被动微波遥感主要依据测量的海面辐射亮温对海面物理参量进行反演,如海表温度、盐度、风速等。主动遥感采用海面微波后向散射系数与海面几何参数的关系,反演海面几何参数,如:波高、波面斜率、风速等。然而,在高风速情况,由海浪破碎在海面产生的泡沫层能够改变海面的介电性质和海面的几何结构,进而影响其散射和辐射特性。本论文主要通过理论和实验研究海洋泡沫层的海面亮温增益机理,目的是在理论和经验模式中消除白冠的亮温影响,获得高精度的海面参数反演模式。论文利用有效介质近似理论,将泡沫层视为是由带海水壳层结构的球形空气粒子随机分布于空气基质中构成的一层均匀介质。对该种复合介质,我们发展Rayleigh方法,解决了计算泡沫(含涂层)结构复合介质有效介电常数的问题,该方法充分考虑了高浓度随机分布杂质粒子的电场相互作用对复合物有效物性的影响。为方便计算,还利用帕德近似方法获得了1.4GHz泡沫层有效介电常数的简易求解公式,进一步获得了泡沫-海水双层介质波近似微波辐射率理论模式。通过瑞利方法计算结果与辐射率实验测量数据的比较,发现两者在低微波频率下能够取得...

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【学位级别】：博士

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图1.2过去100年全球海表盐度传统观测记录

3图1.2过去100年全球海表盐度传统观测记录