一种新的模拟方法全球导航卫星System-Reflectometry (GNSS-R) delay-Doppler地图(DDMs) tsunami-dominant海面。在这种方法中,双基地散射Z-V模型,考克斯的海面均方边坡模型和芒克,和tsunami-induced风扰动模型。考克斯和芒克模型的可行性在海啸情况下检查通过比较《考克斯和芒克基于模型的散射系数测量jason - 1号。获得良好的一致性这两个结果之间的相关系数为0.93。确认后的考克斯和芒克模型的适用性tsunami-dominated海,这项研究提供了模拟的散射系数分布和相应的摘要固定地区的海啸之前和期间的兴趣。在最后的分析中,通过减去仿真结果从那些免费的海啸海啸,tsunami-induced散射系数的变化和DDMs可以清楚地观察到。因此,海啸很容易解释。
海啸是一种特殊的海洋事件,体现其特点的高传播速度在深海和极高的近岸波高度。它已被广泛认识到,海啸是最严重的自然灾害之一。例如,安达曼海啸发生在2004年声称许多生命和几个国家造成巨大的损失
传统的浮标测量是一个昂贵和低效的方法来检测海啸由于其高费用和低覆盖率(
此外,最近的研究已经取得了重大发展GNSS-R DDM-based海面风遥感(例如,
本文的其余部分组织如下。tsunami-dominant海面DDM模拟的程序中描述的部分
考克斯和芒克模型(
Z-V模型( 除了<我nline-formula>
以下类似的步骤提出了( tsunami-dominant海面,有效风速可以来源于tsunami-induced风速扰动模型( 通过使用这些模型,海啸海啸DDMs可以模拟不同参数和背景风速。
在本节中,考克斯和芒克模型的可行性在海啸情况下测试。然后,与海啸DDM仿真相关的参数设置。之后,海啸DDM仿真结果。
jason - 1号卫星高度计遇到海啸在12月26日上午,2004 图 GNSS-R发射机、接收机和SP在同一行,也垂直于海面。
第一个假设是需要模拟jason - 1号反向散射的场景。第二个假设GNSS-R系统和jason - 1号监控这一地区在同一时间。最后一个旨在形成一个二维风速分布在闪闪发光的区域。
GNSS-R闪闪发光的区域的大小是由200公里约200公里。通过输入插值使用jason - 1号的风速测量<我nline-formula>
基于上面的分析,可以得出结论,<我nline-formula>
这里,为了便于仿真,采用典型的经验值校准与[ SSH衡量jason - 1号在109年周期的海啸事件中减去平均SSH在完全相同的地面轨迹的观察周期108年和110年,并被视为tsunami-induced SSH变化的差异<我nline-formula>
的<我nline-formula>
上述参数都列在下表中 海啸DDM仿真设置。
为了体现一种独特的海啸对GNSS-R海面遥感在这工作,连续检测在一个固定的区域。为了达到这个目标,发射机和接收机设置固定。以这种方式,GNSS-R系统的几何形状变化引起的变化也会被淘汰,它允许一个更直接的观察海啸的影响。我们感兴趣的区域设置在(6.0081°S, 83.6019°E)与一个大小为200公里到200公里。第一次仿真结果进行02:55:22 UT。研究地区此时tsunami-free。因此,第一个仿真结果被认为是初始基线以下结果。与此同时,SSH图的变化 正如我们认为<我nline-formula>
tsunami-induced SSH变化的空间分布基于正弦波模型图所示 tsunami-induced SSH变化的空间分布基于正弦波模型:海啸之前(a)和(b)海啸导致前面的一部分,(c)海啸波峰,(d)之间的部分波峰和波谷,海啸槽(e), (f)的尾部海啸领导面前。
图 模拟<我nline-formula>
相应DDMs造成<我nline-formula>
差异tsunami-dominated和tsunami-free海洋表面的散射系数(基于正弦wave-modelled SSH变化)。
DDMs tsunami-dominated和tsunami-free海洋表面的差异(基于正弦wave-modelled SSH变化)。
直觉上,增加<我nline-formula>
基于jason - 1号tsunami-induced SSH变化的空间分布测量图所示 基于jason - 1号tsunami-induced SSH变化的空间分布测量。
差异tsunami-dominated和tsunami-free海洋表面的散射系数(基于SSH的变化测量的)。
DDMs tsunami-dominated和tsunami-free海洋表面的差异(基于SSH的变化测量的)。
仿真参数
值(数据源)
海啸时期(<我nline-formula>
40分钟
海洋的深度(<我nline-formula>
4000米
高度的背景对数边界层(<我nline-formula>
60米
SSH变化(<我nline-formula>
jason - 1号/安装测量正弦波模型
背景风速
于28744年轨道QuikSCAT测量
接收机高度
680公里
发射机的速度
(−−2.72、2.68主板)公里/秒
接收机速度
(7.21,1.23,1.72)公里/秒
SP的位置
(6.0081°S, 83.6019°E)
在这个工作中,提出了一种过程模拟的DDM tsunami-dominant海面。Z-V模型,考克斯和芒克模型,tsunami-induced风速扰动模型采用这个方法。考克斯和芒克模型的可行性在海啸情况下确认(模拟和测量之间的相关系数为0.93<我nline-formula>
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
这项工作得到了加拿大自然科学和工程研究委员会发现格兰特博士(402313 - 2012)NSERC黄音译。作者要感谢本文编辑帮助c .凉亭。