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高海况下海面白冠对微波遥感模式影响的研究

葛勇  
【摘要】:传统的微波遥感模式都是应用在低海况的海气界面,但在强风吹拂下,海浪破碎所产生的白冠层是一层非常强的散射源,将大大改变海面的介电特性,从而导致其散射和发射特性也随之变化。利用有效介质近似的理论方法,将白冠层视为以空气为背景介质、均匀分布球形或复杂结构海水粒子的一层有效介质。在这个物理模型下,白冠层的有效介电常数可通过白冠覆盖率及其厚度与风速联系起来,使理论模型更贴近于现实。在主动遥感方面采用KA模式和双尺度随机粗糙面散射理论模式,在被动遥感方面利用发射率的定义得到有效热发射比,在本文的模型下计算了热发射比以及极化状态的后向散射系数与极化方式、入射角、风速、白冠覆盖率等各参量间的关系,讨论了白冠层的存在对微波遥感模式的影响程度。数值计算结果与实验数据和遥感实测数据取得了很好的一致,比现有的模型的符合程度都要高。尤其是在高风速下,后向散射系数与热发射比的计算值于实测值随风速变化趋势更加一致,也更加合理,更能真实体现白冠层对微波遥感模式的影响。


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