[發明專利]南海北部內孤立波的預測方法及系統

有效

• 申請號: 201910574732.4
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110285944B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 梁建軍;李曉明;范開國
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G06K9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 林哲生

本發明公開了一種南海北部內孤立波的預測方法及系統，通過基于南海北部SAR內波數據和內潮產生的線性理論，確定內孤立波在呂宋海峽的目標源點位置，基于內潮產生力在所述目標源點位置的數值與預設預測數值進行比較，并基于比較結果確定內孤立波能否產生；然后基于南海北部SAR內波數據構造初始波峰線，并進行優化，依據與所述預測日期相應的背景溫鹽流數據和所述內波生成等級對應的優化后的初始波峰線，確定所述內波從呂宋海峽到東沙島的到達時刻和傳播路徑，從而實現對南海北部內孤立波產生和傳播的可靠預測。

技術領域

本發明涉及海洋技術領域，特別是涉及一種南海北部內孤立波的預測方法及系統。

背景技術

南海是我國最大的邊緣海，除了地緣政治重要、蘊含寶貴的礦藏資源外，特殊的海底地形也賦予南海復雜的海洋動力過程和海洋學現象。呂宋海峽突變的雙海脊地形、自太平洋傳入的強正壓潮和較強的分層海水結構等內孤立波生成有力條件，使得南海成為全球內孤立波最強、發生最頻繁的海域之一。分析現場觀測、衛星圖片及數值模擬結果表明，正壓潮流與雙海脊相互作用產生內潮，內潮在西向傳播過程中發生非線性陡斜，從而裂變出內孤立波。至今，公開報道的最強內孤立波發生在南海北部海盆，其振幅為240m，最大水平流速為2.55m/s,周期為30min。2014年海軍372艇在南海北部突遇極為危險的掉深，經事后分析，內孤立波是導致372艇遇險的原因。可以推測，如果潛艇遇到振幅240m的極強內波，后果很難設想。因此，發展南海北部內孤立波產生和傳播的預測方法具有重要的應用前景。但是，現有技術中并沒有可靠地預測南海北部內孤立波的方法。

發明內容

針對于上述問題，本發明提供一種南海北部內孤立波的預測方法及系統，為實現對南海北部內孤立波產生和傳播的精準預測奠定基礎。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種南海北部內孤立波的預測方法，該方法包括：

獲取南海北部SAR內波數據，并按照月份對所述南海北部SAR內波數據進行分類，獲得各個月的SAR內波數據；

對所述各個月的SAR內波數據進行計算，獲得內孤立波在呂宋海峽的初始源點位置；

獲取內潮在所述呂宋海峽內的產生日期，并基于內潮產生力在所述產生日期呂宋海峽的空間分布，在所述初始源點位置中確定內孤立波在呂宋海峽的目標源點位置；

基于內潮產生力在所述目標源點位置的數值與預設預測數值進行比較，并基于比較結果確定內孤立波能否產生；

根據所述各個月的SAR內波數據構造生成SAR觀測波峰線的初始波峰線；

采集與SAR觀測日期相應的南海北部溫鹽流數據，并依據所述初始波峰線的內波振幅和位置，進行初始波峰線的水平二維傳播模擬，獲得模擬波峰線；

根據所述模擬波峰線優化所述初始波峰線，獲得優化后的初始波峰線；

建立不同內孤立波生成等級下的優化后的初始波峰線數據集；

確定在目標預測日期的內孤立波生成等級，并獲取與所述等級對應的優化后的初始波峰線；

依據與目標預測日期相應的溫鹽流數據和所述內波生成等級對應的優化后的初始波峰線，確定所述內孤立波在目標預測日期從呂宋海峽到東沙島的到達時刻和傳播路徑。

可選地，所述獲取南海北部SAR內波數據，并按照月份對所述南海北部SAR內波數據進行分類，獲得各個月的SAR內波數據，包括：

采集南海北部SAR內波數據；

對所述南海北部SAR內波數據進行圖像處理，獲得南海北部SAR內波數據集，其中，所述圖像處理包括輻射校正、幾何校正、斑點濾波和圖像增強；