基于微结构图像的风生微尺度波频率谱初探-海洋学报.PDF

第 卷 第 期 海 洋 学 报 ， ３３ ４ Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．４ 　　 　　 　　 　 年 月 ＡＣＴＡＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ ２０１１ ７ Ｊｕｌ２０１１ ｙ 基于微结构图像的风生微尺度波频率谱初探 ， １２ ３ ３ 贾永君 ，张杰 ，王岩峰 （ 中国科学院 海洋研究所，山东 青岛 ； 中国科学院 研究生院，北京 ； 国家海洋局 第一海洋 １． ２６６０７１２． １０００４９３． 研究所，山东 青岛 ２６６０６１） 摘要：利用海面微结构光学测量装置实验获取到的微尺度波图像来给出风生微尺度波的波数谱， 在此基础上利用频散关系建立微尺度波波数谱和频率谱之间的关系，最终得到微尺度波频率谱。 对微尺度波的频率谱随频率变化的响应进行了研究，发现频率谱与频率的 次方成正比关系， 的 α α 值随风速的增加而增加，同一风速下 几乎为定值。 α 关键词：频率谱；微结构图像；微尺度波 中图分类号： ； ＋ 文献标志码： 文章编号： （ ） Ｐ７３１．２２Ｐ７１６．４２ Ａ ０２５３４１９３２０１１０４００７４０５ 本文针对毛细波和毛细重力波，利用其频散关 １ 引言 系将波数谱推导为频率谱，给出了频率谱随频率的 水表面微尺度波主要指毛细波和毛细重力波， 变化规律，将此规律与已有的利用单点测量计算得 其波长范围通常小于几个厘米，是一种高频波。水 到的频率进行比较，给出了不同风速下频率谱与频 表面微尺度波对研究波 波相互作用、海 气相互作 率之间的关系。   用以及微波遥感机理等具有重要的价值。 ２ 频率谱 国内外关于水表面微尺度波的研究已经有不少 ［］ 成果， 年 １ 首次采用光强编码测量装置对 ２．１ 频率谱计算 １９５８ Ｃｏｘ 水表微尺度波斜率进行了测量； 年和 年 设波面位移方程为 （，），它对 和 的 １９７４ １９７７ 狕＝ 狓 狓 犳 狔 狔 ［］ ２ 利用单点波高对风生高频波进行了研 偏导数分别为 （，）和 （，），波面位移 （， Ｍｉｔｓｕａｓｕ