第1章课件 第一章 绪论 （Introduction） 卫星海洋学 PPT.pptVIP

l）海洋遥感的原理和方法：包括遥感信息形成的机理、各种波段的电磁波（可见光、红外和微波）在大气和海洋介质中传输的规律、以及海洋的波谱特征。 2）海洋信息的提取：包括与海洋参数相关的物理模型、从遥感数据到海洋参数的反算法、遥感图像处理和海洋学解释、卫星遥感数据与常规海洋数据在各类海洋模式中的同化和融合 3）满足海洋学研究和应用的传感器的最佳设计和工作模式：包括光谱波段和微波频率的选择、光谱分辨率和空间分辨率的要求、观测周期和扫描方式的研究、以及传感器噪音水平的要求。 4）反演的海洋参数在海洋学各领域中的应用。卫星遥感所获得的海洋数据具有观测区域大、时空同步、连续的特点，可以从整体上研究海洋。 遥感监测海面的空间分辨率与电磁波的波长有关：可见光与红外辐射计获得的遥感图像具有更好的空间分辨率。 虽然云的覆盖阻挡了可见光波段电磁波的透过，但是能够穿透云层的微波遥感弥补了不足。 可见光和红外遥感满足了人们对较高的空间分辨率监测的需求，微波遥感满足了人们对全天候监测的愿望。 遥感的两个核心 海面：反射、散射或自发辐射的各个波段的电磁波携带着海表面温度、海平面高度、海表面粗糙度以及海水所含各种物质浓度的信息。 传感器：能够测量不同波段的海面反射、散射或自发辐射的电磁波能量，通过对携带信息的电磁波能量的分析，人们可以反演某些海洋物理量。 卫星遥感重要性的体现 遥感海洋表面物理量。 海洋表面是一个非常重要的界面。海洋与大气的能量交换都是通过这个界面进行的；海洋内部的变化也会部分地透过这一表面表现出来。运用计算机三维数值模拟和卫星遥感数据同化技术，人们就可以通过获得的海洋表面遥感信息，了解海洋内部的海洋学特征和物理变化过程。 目前，运用卫星、航天飞机和飞机遥感技术，可以对下列海洋和大气要素的监测： 海表面温度（sea surface temperature）、 海表面盐度（sea surface ?salinity）、 海平面异常（sea level anomaly）、 海流（ocean current）、 海表面风（sea surface wind）、 海浪（sea waves）、 海洋内波（ocean internal waves）、 悬浮物浓度（suspended matter concentration）、 叶绿素浓度（chlorophyll concentration）、 色素浓度（pigment concentration） 水色（ocean color） 大气剖面温度和湿度（atmosphere profile temperature and humidity）、 垂程水汽含量（vertical water vapor column thickness）、 可降雨量（total column precipitable water vapor）、 气溶胶光学厚度（aerosol optical thickness）等 因为能够获取长时间、大范围、近实时和近同步监测资料，卫星遥感在海洋监测和研究中正在发挥越来越大的作用。 卫星遥感资料和卫星海洋学的研究成果在海洋天气和海况预报、海洋环境监测和保护、海洋资源的开发和利用、海岸带测绘、海洋工程建设、全球气候变化、以及厄尔尼诺现象监测等科学问题上有着广泛的应用。 卫星遥感技术极大地深化了人们对各种海洋过程的认识，引起了海洋学研究的一次深刻变革。 传感器的遥感精度随着卫星遥感技术的发展在不断地提高，目前正在接近、达到甚至超过现场观测数据的精度。美国德克萨斯大学的研究证实，TOPEX/Poseidon卫星高度计观测的西太平洋海平面异常是非常准确的，其精度相当于在热带海洋和全球大气计划/热带大气海洋计划（TOGA/TAO）中布放的浮标测量。 卫星遥感数据并不能完全取代传统的海洋学观测。例如，海洋内部垂直断面的测量必须依靠浮标或其它传统海洋学观测技术。卫星遥感数据与传统海洋学现场观测数据是互补的关系。 利用卫星数据，浮标数据和现场观测数据可以实现对全球范围进行实时、全方位和立体的遥感监测。 厄尔尼诺是指赤道太平洋东部和中部海表面温度持续异常偏高的现象，该现象首先发生在南美洲的厄瓜多尔和秘鲁太平洋沿岸附近，多发生在圣诞节前后 .厄尔尼诺过后，热带太平洋有时会出现与上述情况相反的状态，称为拉尼娜现象。拉尼娜现象表现为赤道太平洋东部和中部海表面温度持续异常偏低。通常，这两种现象伴随着全球性气候异常。厄尔尼诺现象发生时，位于西太平洋地区的国家如澳大利亚、印度尼西亚常出现旱灾，而南美沿岸国家如秘鲁、厄瓜多尔则有暴雨发生。相反，拉尼娜现象发生时，澳大利亚、印度尼西亚常有水灾，而秘鲁、厄瓜多尔则出现干旱。 厄尔尼诺是一种不规则重复出现的现象。一般每2～8年出现一次。最近发生厄尔尼诺现象的程度