不同岸边风速对应的表面流速分析

2008年1月13日，我们在手持式气象测风仪的配合下，对海洋表面流速进行了反演，试图构造海面风速与表面流速之间的关系。如图5－55所示为现场测风速情况，当天风速较大，适合测风实验。实验从14：34开始，到16：00结束。每5分钟测量一次岸边风速，测风方式使用1分钟平均风速。

图5－55　手持式气象风速计测量岸边风速

因为海洋对电波的Bragg散射现象，我们可以根据图5－56，同一距离（270m）上一阶峰的位置来计算当时的Bragg流速。由于UOSDR系统的相干积累时间是5s，所以在1分钟的测速时间内，UOSDR系统进行了12次的相干积累。于是我们将这12次相干处理得到的流速进行平均，得到1分钟内的平均径向流速。表5－1为1分钟平均风速与Bragg流速对照。图5－57到图5－71为不同时间的海洋回波多普勒谱图。

表5－1　平均风速与Bragg径向流速对比

图5－56　海洋回波的多普勒谱

图5－57　在14：34时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－58　在14：40时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－59　在14：45时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－60　在14：50时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－61　在14：55时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－62　在15：00时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米(www.xing528.com)

图5－63　在15：05时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－64　在15：10时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－65　在15：15时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－66　在15：20时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－67　在15：25时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－68　在15：30时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－69　在15：35时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－70　在15：40时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

图5－71　在16：00时270米处的海洋回波多普勒谱，距离分辨率为30米

另外，在2008年1月14日15：35测的风速为7．4m/s，东北风，与之对应的海洋流速为－0．423m/s。

由于UOSDR系统样机及经费的原因，目前只有一个接收天线，所以无法用阵列天线的方法来得到海流的角度信息，也就无法得到海洋流速的正确估计。从表5－1也可以看出，在测得风速大致相同的情况下，系统反演的海洋流速却相差甚大。其中可能的原因是，与雷达波长产生Bragg散射的波浪的波长很小，所以受外界的影响比较敏感，因此很容易因为传播方向发生了变化，其径向速度也随之发生变化，当传播方向变为切线方向时，径向速度可能从正常流速变为接近0。