基于卫星高度计数据的全球海洋潮汐特征分析*
2021-12-02许安迪陈学恩
许安迪, 陈学恩
(中国海洋大学海洋与大气学院,山东 青岛266100)
由于潮汐的海洋观测易受仪器、天气、地形和经济的制约,难以得到长期的大面站观测资料,而通过星载雷达高度计可以对海平面高度、有效波高和后向散射进行全天候检测,故自1970年代海洋卫星测高技术兴起,潮汐的研究就开始趋于依赖高度计测高技术。特别是1992年发射升空的TOPEX/Poseidon(以下简称T/P)及其后续卫星,数据质量有明显提高[1],为物理海洋学研究提供了重要资料,在潮汐的研究方面取得了丰硕成果。
最先从卫星高度计数据中提取潮汐信息的是Cartwright和Ray[2],他们通过Geosat高度计卫星第一年的数据对全球潮汐进行研究,给出了第一个基于卫星高度计数据的全球潮汐模型。此后,Ma等[3]利用T/P卫星第一年的观测数据,对Cartwright和Ray[2]给出的模型进行了校正。关于利用高度计资料提取潮汐信息的研究,国内学者做了大量工作,但大多聚焦于中国近海[4-10];而在全球海域的研究较为匮乏,如沈春等[11]通过10年T/P资料对四大分潮进行了分析,Wang等[12]利用16年T/P及Jason-1卫星资料聚焦于八大分潮的分析,宋箐阳等[13]对18.61年高度计数据进行分析,并探究了不同数据长度对分析结果的影响,但涉及通过高度计数据探究长时间跨度上全球潮汐特征变化的研究颇少。
随着全球气候变暖,海平面不断上升。李大炜等[14]利用T/P、Jason-1及Jason-2高度计卫星的海面高数据和验潮站数据分析了全球海平面变化趋势,表明在1993—2011年间全球海平面以(3.12±0.4) mm/a的速率上升。海平面上升会减小陆架浅水区的底摩擦及侧摩擦作用,从而导致潮波传播发生变化,造成潮差及潮时的变化[15]。……