选择东海及邻近深海区域作为研究海区,研究并发展适合研究海区高稳定且高精度的从连续红外遥感图像对中直接得出表层海流的计算方法,同时研究由高度计推导获得的表层地转流和由辐射计估算得出的表面流场之间的融合插值问题,将研究成果应用于研究海区的长序列卫星图像的处理中,并进行遥感观测(海表面温度和高度)及由此推导得出的次观测数据(海表面流速场)多源同化三维数值模式的研究试验,寻找可有效提高数值模式预测精度的数据同化方式,最后在此基础上建立研究海区长序列SST及表面流场数据集,为研究海洋环流变化及全球气候变化的提供有效的观测级数据。本项目研究全面但有所侧重,将对如何更全面、更深入地利用卫星遥感资料这个问题具有很好的指导意义并有很高的应用价值。
使用最大互相关方法从连续红外遥感图像对中直接得出表层海流比较混乱,而使用相关松弛法将会有明显的改进。运用图像锥体和多重分辨率的概念,利用最大互相关方法分级逐步估算海表面流速,可使计算效率和精度都得到大幅度提高。云盖的广泛存在限制了红外遥感图像导流技术的发展。高度计不存在云盖影响问题,将高度计得到的SSH资料使用最优插值法投影到二维网格点上,将可以因此计算出海面地转流场。我们建立了采用广义随底坐标形式的POM南海区域模式,用正交曲线性水平网格覆盖观测区域,在垂向上面层次采用近似z坐标而近底层为随底坐标,有利于分辨上混合层,有利于减小因压力梯度项在起伏地形下产生的系统计算误差,也有利于开展数据同化。根据卫星观测的高度计资料和现场观测资料,利用该三维数值模式计算得出了2000年夏季南海的环流特征。采用三维海流诊断模式,计算了给出了1998年冬季南海环流详细的三维结构。采用改进逆方法计算了2002年4-5月琉球群岛两侧海域各断面的流速和流量分布,并分析卫星跟踪浮标资料和同期的卫星高度计资料。以上部分研究成果已发表在JGR或海洋学报上,对研究海洋环流变化及全球气候变化具有很高的参考价值。