一种利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法与流程

技术特征：

1.一种利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据卫星高度计20Hz沿轨数据通过尺度分析得到一个无量纲的动量方程；

所述步骤1中动量方程的建立方法：取跨锋面的方向为x轴，离岸方向为正，沿锋面方向为y轴，射流的方向为正，则该动量方程为：

P η ∂ η ‾ ∂ x = v ‾ - P ρ ∂ ρ ‾ ∂ x - P t [ ∂ u ′ u ′ ‾ ∂ x + ∂ u ′ w ′ ‾ ∂ z ] ; ]]>

其中，η表示海表面抬升，ρ表示海水密度，v表示沿岸流流速，(u',w')表示跨锋面方向和垂直方向的潮汐流流速，表示一个潮汐周期的平均，P_η表示海表面抬升的梯度，P_ρ表示海水密度梯度，P_t表示潮汐应力散度；

步骤2，在海洋表面，将潮汐应力的第二项垂直梯度忽略，对步骤1中的动量方程由锋面的近岸侧A向离岸侧B进行积分，建立海表面高度SSH模型；

所述步骤2中海表面高度SSH模型为：

η ‾ B - η ‾ A = 1 P η ∫ A B v ‾ d x - P ρ P η ( ρ ‾ B - ρ ‾ A ) - P t P η ( u ′ ‾ B - u ′ ‾ A ) ; ]]>

其中，表示海表面抬升的差，表示沿锋面射流沿x方向的积分；表示锋面两侧的海水密度差；表示锋面两侧瞬时潮汐通量的差；

步骤3，根据步骤2得到的海表面高度通过经验模式分解EMD获得一系列固有模式函数IMF分量；

所述步骤3中海表面高度通过经验模式分解EMD获得一系列固有模式函数IMF分量的模型：

X ( t ) = Σ i = 1 n c i ( t ) + r ( t ) ; ]]>

其中，X(t)表示表示海表面抬升的差，c_i(t)表示第i个固有模式函数IMF分量，r(t)表示剩余项；

步骤4，根据步骤3得到的固有模式函数IMF分量，通过HHT方法应用于每一个固有模式函数IMF分量，将步骤2得到的海表面高度用固有模式函数IMF分量的振幅函数和相位函数表示；

步骤5，根据步骤3中的用振幅函数和相位函数表示的方程式转换为Hilbert频谱方程式，进而得到海表面高度的Hilbert频谱。

2.根据权利要求1所述的利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法，其特征在于：所述20Hz沿轨数据分辨率为250-350m。

3.根据权利要求1所述的利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法，其特征在于：所述步骤4中海表面高度用固有模式函数IMF分量的振幅函数和相位函数表示模型：

X ( t ) = Re ( Σ i = 1 n a i ( t ) e jφ i ( t ) ) ; ]]>

式中，X(t)表示表示海表面抬升的差，a_i(t)为第i个分量的振幅函数，为相应的相位函数，n表示固有模式函数IMF分量个数，j为复数虚部。

4.根据权利要求1所述的利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法，其特征在于：所述步骤5中的Hilbert频谱方程式：

H ( ω , t ) = Re ( Σ i = 1 n a i ( t ) e j ∫ ω d t ) ; ]]>

其中，H(ω,t)表示海表面高度随时间和频率的变换，ω表示频率，t表示时间。

5.根据权利要求1所述的利用卫星高度计沿轨数据识别潮汐混合锋面的方法，其特征在于：所述固有模式函数IMF分量的个数为10个。