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海流是海水因热辐射、蒸发、降水、冷缩等而形成密度不同的水团,再加上风应力、地转偏向力、引潮力等作用而形成的大规模相对稳定的非周期性海水流动,它是海水的普遍运动形式之一,使世界大洋得以保持其各种水文和化学要素的长期相对稳定。获得海表流速的方式有随船海流计、浮标和通过卫星数据反演得到海流。卫星数据具有时间序列长,空间跨度大的特点,通过卫星数据反演得到海流不仅成本低,实际操作性高,而且覆盖范围广时间长,对于研究大尺度全球长时间序列的海流特征来说,数据更加丰富。海洋二号(HY-2)卫星是中国海洋动力环境探测系列卫星的首颗卫星,实现全天时、全天候对海面风场、海面高度场、浪场、海洋重力场、大洋环流和海表温度场等重要海洋参数的综合监测,其上装载了高度计、辐射计和散射计,能够提供反演海表流速的所需主要数据。因此,实现基于海洋二号卫星反演海流的技术流程具有重要的意义。该项工作主要包括:1. 对反演海表流速所需的原始数据进行预处理。对原始卫星高度计数据按照一定的筛选条件选出质量可靠的点,按照距离加权法进行网格化,得到1°×1°的海面动力高度场。由海洋二号卫星散射计数据产品经过插值得到1°×10海面风场和AMSR-2得到1°×1。海表温度场。2. 实现两种算法反演海流产品:经验模型算法和动力模型算法。经验模型算法的核心思想就是将海表流速分为两个部分:地转流和Ekman流。地转流是由经典的地转平衡方程得到,Ekman流由Ekman漂流理论实现。对于赤道处的海表流速计算采用f平面转换的方法。动力模型算法的核心是不仅考虑海面动力高度和风场,还加入了海表温度梯度场。对于赤道处的处理采用正交多项式拟合的数学方法。3. 将由经验模型算法和动力模型算法得到的基于海洋二号卫星数据的反演海流结果和OSCAR海流数据产品进行对比验证。结果表明两种算法结果在近赤道处较差,中高纬地区较好。两种算法标准差在近赤道处达到0.30m/s,在中高纬地区为0.05m/s到0.10m/s。第一种算法的标准差比第二种算法标准差较大。