利用 IASI 对海面的观测重新审视 Cox 和 Munk 的波坡统计
大气与海洋物理
2023-09-20 v2
摘要
我们利用红外大气探测干涉仪(IASI)在白天向下观测海洋表面时从太空采集的辐射亮度,来遥感确定波坡的概率分布。这是通过使用 3.6 至 4.0 m 之间的约 300 个通道以及一种恰当考虑了反射太阳辐射贡献的基于物理的方法实现的。基于约 1.5 亿次观测,我们反演得到了风速高达 15 m/s 时的同等数量的波坡概率。我们重新审视并讨论了 Cox 和 Munk (CM) 提出的方法,该方法旨在从太阳耀斑照片中推导出他们著名的波坡概率分布函数。我们提出了一种原创且稳健的方法,用于精确反演出现在该概率分布函数的 Gram-Charlier 表示中的 7 个参数。我们得到的均方坡度结果与 CM 的结果以及 Br\'eon 和 Henriot 的最新结果完全兼容,但我们较低的不确定性使我们能够指出其与风速线性依赖关系的偏离,以及 CM 的线性拟合在中等风速下对上风均方坡度的轻微高估。我们的偏度和峰度系数显示了风速的明显影响,其中前者稳定下降,而沿风峰度系数在中等风速下达到最大值,这些特征是 CM 由于其测量的局限性而无法指出的。我们重新审视了 CM 为从截断的概率分布函数中获得完整方差所采用的归一化过程,并表明它对峰度系数施加了严格的条件,使我们能够准确地确定它们,其值具有针对局部海况的特定风速依赖性。
引用
@article{arxiv.2210.05456,
title = {Revisiting the Cox and Munk wave-slope statistics using IASI observations of the sea surface},
author = {Charles-Antoine Guérin and Virginie Capelle and Jean-Michel Hartmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05456},
year = {2023}
}
备注
54 pages, 15 figures, 1 table