北极边缘冰区船载传感器测波
大气与海洋物理
2021-11-22 v2 流体动力学
摘要
北极地区日益增长的研究兴趣和经济活动提升了对海冰动力学新观测的需求。遥感以及海冰中波传播的数学与数值模型将受益于更多用于验证的原位数据。本研究呈现了由船载传感器获得的边缘冰区(MIZ)波测量。该系统结合船首测高仪读数与船舶运动校正数据,以提供估计的单点海面高程。有效波高与平均波周期,以及一维波谱,由组合测量导出。结果在开阔海域八天时段内与谱波模型的积分参数进行比较,并与放置在MIZ内浮冰上的运动检测仪器导出的谱和积分参数进行比较。与谱波模型比较时积分参数的平均绝对误差在15.0-18.9%范围,与有效运动检测仪器比较时在1.0-9.6%范围。空间波阻尼系数通过考察在波场随时间近似恒定的时间间隔内船舶沿MIZ纵向移动时离散频率值处谱波振幅的变化来估计。正如理论预期,高频波被海冰有效阻尼。观测到的波衰减率与两层耗散模型吻合良好。我们的方法可视为一种简单可靠的方式来收集更多冰中波数据,因为它可以轻易加装到任何参与冰区考察的船舶上,且额外成本很低。
引用
@article{arxiv.1911.07612,
title = {Wave measurements from ship mounted sensors in the Arctic marginal ice zone},
author = {Trygve K. Løken and Jean Rabault and Atle Jensen and Graig Sutherland and Kai H. Christensen and Malte Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07612},
year = {2021}
}