抗差Vondrak滤波方法在内孤立波提取中的应用研究
2021-01-27张佳丽张安民孙朝辉张学峰
张佳丽,张安民,孙朝辉,张学峰,张 亮*
(1.天津大学 海洋科学与技术学院,天津 300072;2.自然资源部 第二海洋研究所, 浙江 杭州 310012)
0 引言
内波指发生在密度稳定层结流体中、最大振幅出现在流体内部的波动,是一种普遍存在的自然现象,这种自然现象存在于海洋内部而不易被观测到[1-2]。内孤立波是一种特殊的内波,具有振幅大、传播速度快和非线性的特点[3],能够进行单向长距离传播。内孤立波经过时,水体的垂向流速、水平流速和垂向剪切均很强,对海上石油钻机和水下航行器安全运行造成了威胁。因此,开展内孤立波的研究对海洋科学研究、海洋资源开发和国防安全保障均具有重要意义[4]。GUO et al[5]综述了近10 a来国内外对内孤立波及其相关动力学过程的研究状况,对遥感图像、现场测量、数值模拟 3种研究方法进行了总结归纳并分析了中国南海的内孤立波,其中现场测量的方法大多使用了ADCP( Acoustic Doppler Current Profiler,声学多普勒流速剖面仪)。ADCP是对内波进行声学监测的有效手段,利用它测得流速、水回波信号强度等数据,可以反演出内波信息[6]。HUANG et al[7]使用ADCP和CTD(Conductivity-Temperature-Depth, 温盐深仪),通过现场测量捕捉到了南海的一个极端内孤立波,并进行了成因分析。XIE et al[8]使用ADCP对河口重力流产生的内孤立波破碎过程进行了研究。然而,在实际使用中,ADCP的测量精度在很大程度上取决于海洋环境条件及船载辅助设备记录精度,特别是走航式ADCP受到噪声的影响,获得的数据十分复杂[9],测得流速数据中包含有各种测量噪声和一些流速异常值。……
