典型海流磁场的数值模拟

我们采用麦克思韦方程计算了典型海流感应产生的磁场强度，并采用该模型模拟了海流的磁场，证实当海流宽度较大时，不能忽略海流感应的磁场。

局域海洋地磁场矩谐分析建模方法研究

为了用位理论对局域地磁场模型进行分析,对地磁数据的质量控制、数据的代表性、模型截止阶数的选择以及边界效应的影响等建模中的关键问题进行了研究,给出了分区建模的思想,并应用于某海域的地磁场建模中。矩谐分析方法与球冠谐和分析方法以及多项式拟合方法的比较结果证明,该方法在构建局域地磁场模型中具有较高的精度。

海流感应电磁场的分析与计算

根据电磁感应原理对海流感应电磁场进行理论计算,计算结果与有关文献给出的测量结果相一致,这说明文中给出的理论方法是正确的,可用于对海流感应电磁场进行理论估算,为电场和磁场探测设备的设计提供参考数据.

大尺度海气异常关系的主振荡型分析

简要介绍了主振荡型(POP)分析的原理及方法.用它分析了热带太平洋海表温度异常,得到的主振荡型 P_1、P_2及其周期 T,描述了 El Nino 与 La Nina 事件交替出现的时空特征.分析了热带太平洋区域月平均海温与风场的伴随相关型(ACP),得到了与 El Nino 事件相关的、物理意义清楚的环流异常图像.而对东亚夏季降水、气温的 ACP 分析给出了 El Nino 事件与我国夏季长期天气异常联系的接近实际的结果.

一种水下电磁测距的新方法

基于电磁波在海水中传播时产生的传播衰减和传播相移随距离变化的对应关系 ,提出了将接收的电磁信号的幅度与相位分离处理后利用相位特征量进行比相测距的新方法 .还进一步讨论了预先确知信号条件下采用直接比相测距、任意信号条件下采用间接比相测距的两种方式 ,通过推算与水池试验的验证 ,利用电磁辐射源在水下运动时伴随的传播相移不仅可以实现单站被动测距 ,并且可以获得较高的距离分辨率与测距精度 .

海洋油气勘探中电磁法频率域2.5维正演研究

以南海某海盆为背景,根据地震资料圈定靶区,用2.5维频率域正演程序进行数值模拟,用距海底150 m的水平电偶极子源激发0.01~1 Hz的低频电磁波,海底沉积层的异常区域填充海水、油和气等不同电阻率介质,采用沉底式观测装置观察其沿偶极方向的电场响应。结果表明,海洋2.5维频率域电磁法可以较为清晰地区分海底油气和水等高阻异常,将不同发射频率的电场响应等值线图叠放在一起,可以确定在一定电阻率假设下,分辨率最好的发射频率。与三维电磁法和一维电磁法相比较,2.5维正演在有效性和效率方面都有较大的优势,可为以后实际海洋油气勘探工程实践提供技术指导和设计参考。

OSMAR071G地波雷达对“莫兰蒂”台风风眼的观测

利用福建省海洋预报台业务化运行的OSMAR071G高频地波雷达海洋表面观测系统,对2016年9月14日-15日"莫兰蒂"台风穿越台湾海峡并登陆厦门岛的全过程进行了实时观测。根据地波雷达观测的风场数据,计算了海洋表面风场涡流特征,通过涡场结构确定了涡旋的中心,以此确定为台风海面风眼实时位置,通过连续观测,从而得到了台风海面风眼的轨迹。该风眼轨迹与国家卫星气象中心的发布的台风路径基本一致。本次观测表明了OSMAR071G高频地波雷达系统能够准确实时地对台风进行遥感探测。

随机粗糙表面电磁散射的仿真研究

发展了一种产生三维随机粗糙表面的方法，此方法基于数字滤波的概念，且使表面的自相关函数任意可调．检验结果表明这种方法是有效的．用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ近似计算了产生的各向同性和各向异性随机表面的电磁散射．将计算结果和公认正确的Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ级数解相比较，证明了Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ近似的正确性，也更进一步证实了产生随机表面方法的有效性．最后。

脉冲波入射时分形粗糙海面的双频散射截面和脉冲展宽

根据粗糙面基尔霍夫小斜率近似研究了脉冲波入射时实际海谱分布的一维分形海面的电磁散射 .分析了毫米波入射时不同分维、入射角和入射中心频率下双频散射截面的散射角分布 .结果表明分形海面的双频散射截面在镜反射方向有最大的相关带宽 ,随着海面分维的减小、入射中心频率和入射角的增加 ,该相关带宽是增大的 .对于入射功率为δ函数时的散射波功率是一个具有一定脉冲展宽的散射脉冲 。

蚀化磁特征研究

利用多个电流偶极子表示蚀化磁特征 ,给出了蚀化磁磁场的分析计算方法 ,讨论了海洋分层介质特性对蚀化磁特征的影响 ,探讨利用蚀化磁进行水下探测的可能性。采用电流偶极子模型进行蚀化磁磁场分析 ,计算方法简便 。

基于三维海浪模型的海浪感应磁场模型研究

目前海浪磁场模型大都是基于Longuet-Higgins海浪模型推导的,不能描述主海浪以外扩散谐波产生的磁场。为了更好地分析三维海浪感应磁场的空间分布规律,文中基于三维不规则短峰波海浪模型,从电磁场基本理论出发,推导出了海浪矢量感应磁场模型,并在该模型的基础上,仿真分析了海浪感应磁场空间分布特性。

海浪电磁后向散射统计特性分析

本文就目前学者们所关注的电磁波与海浪随机粗糙表面的相互作用机理作某些探讨。主要分析了随机粗糙表面的统计特性,导出有关统计参量表式;运用了 Kirchhoff 衍射近似理论和统计反射系数获得了随机粗糙表面的电磁后向散射系数,并讨论了海浪后向散射信号特征量的可测定的设想。

海底大地电磁信号采集的技术难点

海底大地电磁探测要解决的首要问题是海底信号采集。对于陆上已广泛使用且采集技术已较为成熟的大地电磁测深法来说 ,该方法在海洋中的应用并不是一个简单的方法移植问题。由于海洋环境的严酷、海上作业的风险和海底信号微弱 ,要实现海底大地电磁信号采集面临着重重困难。为实现预期的探测目标 ,需采用一系列高新技术 ,包括微弱信号检测技术、海底多台观测系统的高精度同步技术、智能化控制技术、水下密封承压技术以及硬件系统集成技术等等。

包含温度因子的海水地球物理模型函数建模研究

以SeaWinds散射计为例,利用其L2A卫星测量数据和相应的海面浮标测量数据,以温度作为独立变量,借助人工神经网络首次尝试建立了包含温度因子的海水地球物理模型函数。建模实验结果表明,在3—15m.s-1风速范围内,对于两种极化方式,后向散射系数先随温度的升高而增大,当风速大于某一数值后,又随温度的升高而减小,但两种极化方式的转折风速存在差异。该研究结果为海面微波散射机理认识的进一步深入和模型函数精度的进一步提高展示了潜在的可能途径。

正弦水面平面波/高斯波束散射回波谱峰特征分析

展示平面波/高斯波束照射时正弦水面电磁散射回波的多普勒谱峰分布特征.基于Bragg共振散射理论可知,水面电磁散射回波多普勒谱峰所对应的频率由水波相速度决定,然而,最近相关水槽实验发现:正弦水面散射回波的多普勒谱不仅包含与水波相速度相对应的Bragg共振峰,而且还存在等频率间距的谐波峰.为了能更好地解释这一现象的物理或数学本质,文中基于粗糙面电磁散射一阶小斜率近似理论(SSA-I)分别推导给出了平面波/高斯波束照射时正弦水面后向电磁散射回波的频谱模型.理论模型结果显示,谐波峰是由于频谱分析过程中频率泄漏效应导致的,而不是水面回波真实的物理现象.

天地波雷达回波的直达波抑制

高频天地波雷达是一种天发地收的新体制雷达,其信号传播信道主要包括电离层反射传播信道和海面绕射传播信道。电离层反射造成信号相位污染以及多径效应,接收机所接收到的天波直达波会发生频移和展宽,其强度一般远高于海洋回波,受污染后的直达波将会覆盖部分回波信息,影响海洋回波/海面目标的提取。本文根据天地波雷达直达波特性,提出了基于距离域自适应滤波抑制天地波雷达中的直达波强干扰的方法。该方法选择只含有直达波或直达波旁瓣信号的邻近距离元,作为自适应对消器的输入信号,实现天地波雷达回波信号中直达波及其旁瓣信号的抑制。实测结果表明,该方法能够很好的对直达波进行抑制,有利于海洋回波/海面目标信息的提取。

一种基于箱线图的SAR图像舰船检测算法研究

将统计学中的箱线图应用于SAR图像舰船目标检测,提出了一种新的舰船检测算法。该算法不对海面背景建模,因此对复杂的海面背景具有较强的适应性,且能有效减少虚警和保持舰船轮廓。文中从适用条件、算法参数和时间复杂度三个方面,将该算法与恒虚警率(CFAR)算法做了详细的分析与比较,并推导出当海面背景符合高斯分布时,本文算法中的参数异常点因子与双参数CFAR算法中的标称因子之间的关系。最后,使用马六甲海峡及其附近海域的多幅星载SAR图像进行了实验验证。实验结果表明,当实际海面背景分布不符合高斯分布时,相比于双参数CFAR算法,本文算法具有更好的适应性。

日长年际变化的主要激发源

将年际时间尺度上的ΔLOD序列 ( 1 958.0 - 1 998.0 )与大气角动量变化 (纬向风 )的激发和SOI等作比较 ,表明大气动力学过程是年际时间尺度ΔLOD变化的重要激发源 ,在实测ΔLOD、纬向风激发和SOI中存在一些相近的频率分量 .但是 ,在实测ΔLOD中有若干很强的信号 (如平均周期约 6.3年 ,平均振幅约 0 .1 3ms的主要分量 ,以及平均周期约 9.0年 ,平均振幅约 0 .0 7ms的分量 )在纬向风激发和SOI中没有检测到 .这表明 ,除了大气动力学过程外 ,还有其他地球物理因素对年际时间尺度的日长变化产生重要的激发作用 .日长年际变化激发源的这一亏缺 。

基于ERT技术的含水合物沉积物可视化探测模拟实验

基于电阻率响应特征的储层识别和饱和度估算是天然气水合物储层评价的关键技术之一,在天然气水合物的勘探开发中发挥重要作用。本文开展了沉积物内水合物生成的物理模拟实验,采用电阻率层析成像技术,实现了分散状水合物和块状水合物生长过程的可视化探测,研究了两种赋存形态水合物的电阻率响应特征。研究表明:分散状水合物的高值电阻率零散分布,块状水合物的高值电阻率聚集分布;沉积物内的游离气导致块状水合物的电阻率层析成像位置发生偏移;分散状水合物和块状水合物的电阻率响应特征差异明显,与分散状水合物相比,块状水合物电阻率随着水合物的生成升高较快。

用气-水-土3层模型分析海水中水平电偶极子源的电磁场分布

由空气－海水－海底3层模型求得了海水中水平电偶极子源的电磁场分布。与以往不考虑空气层的两层模型的电磁场分布相比，它更接近于实际分布情况。文章还对不同海底电导率时水平电偶极子源的电场水平分量进行了数值计算和分析。