海面微特征及海洋遥感机理研究

海面微尺度过程及其遥感机理研究是海洋、大气和环境科学研究中共同关注的核心前沿问题。近年来随着全球气候变化所带来的巨大压力，海气界面过程研究，已经成为当今海洋科学研究中最为活跃的研究领域之一。.海面过程受制于大气和海洋的共同作用。大气运动，以及由海洋动力学与热力学因素驱动的各种海水运动，都会在海气界面上有所反映，调制着海气界面不同尺度过程的运动形态。大气和海洋又正是通过海面上的波浪,以及伴随波浪破碎过程产生的衍生物和微尺度湍流过程和热力学过程进行动量、能量和物质交换，实现彼此之间的相互作用。因此，海面微尺度过程的动力学和热力学特征及.其相应的外观形态，包容了海洋与其上方大气运动的大量信息。在海面表层或海气界面上，叠加并产生具有明显几何尺度特征的微尺度过程，如微尺度骑行波、海面白冠、水体气泡云和水滴云等。这些微尺度过程对微波后向散射系数产生重要影响。在物理海洋上，较大尺度的海洋运动不仅会引起水体的辐聚与辐散，导致海面升降，而且会对海面微尺度过程产生强烈的调制作用，使其呈现出不同的运动形态和特征，并最终在空间和时间上呈现出明显可感的非均匀性，从而使海面过程与电磁波之间的相互作用构成多尺度海洋运动立体遥感信息分析与反演的客观物理基础。逐步深入研究海面微尺度过程及其几何学和动力学特征，不仅可以了解海气交换的物理机制，准确表达各种海气交换参量，全面了解上层海洋和低层大气生物地球化学与物理过程耦合，而且可以为海洋遥感机理研究与较大尺度海洋运动遥感信息提取技术的发展奠定可靠的基础。鉴于以上认识，本项目主要开展了海面遥感元的几何学、动力学和统计学特征研究，在此基础上开展了海洋微波遥感机理研究，海洋遥感反演仿真技术及其应用研究。研究工作围绕着多种微波和红外波段遥感机理而展开，以海面微尺度过程与电磁波的相互作用为研究重点，其技术路线是以数学物理模型建立、实验.室模拟和现场观测相结合的研究方