高频雷达原理
实时表面流信息是有价值的补充了解沿海沿海尺度海气相互作用和动力过程。沿海表层流信息可能相关的风和洋流等物理现象。高频(HF)雷达已被用于测量表面电流字段和海洋波浪谱。高频雷达背后的物理学是基于从一个移动的粗糙海面后向散射。雷达传输电磁波6-30 MHz (50-10 m波长),沿着海面超越地平线的地面波传播和分布从海浪的电磁波波长的一半(布拉格散射)。散射信号的多普勒频谱移动的波和速度引起的海浪表面洋流携带。引导传播沿导电海面(地波)允许测量地平线之外。它也可以推断海洋波高和波方向频谱使用多普勒频谱的二阶海遥相呼应。背散射信号的多普勒频移是用于测量径向流速相对于雷达站点。如果两个雷达站点测量一个补丁的径向速度的水从两个不同的角度,可以计算出两个水平分量的表面速度。表面电流测量水平意味着在几公里范围和方位,在大约上0.5 - -1.0米的海洋(散射海浪的穿透深度),和在一些10分钟测量时间。这些雷达站点提供沿海的表面电流和波信息离岸300公里。更详细的描述理论的高频雷达可以在很多文章中找到(例如,Gurgel et al . 1999;巴里克et al . 1985年)。
作为集成的一部分海洋观测系统(ioo),我们已经安装了大量的高频雷达在西部和东部沿海。实时数据原型架构,最初通过美国国家科学基金会(NSF)资助的,现在被沿海综合观测研究和发展中心(CORDC)斯克里普斯海洋研究所的与现有的高频雷达数据网络通过一个联合开发项目由国家管理和管理数据浮标中心(NDBC)和国家海洋管理局(NOS),与监管提供的国家海洋和大气管理局(NOAA) ioo项目办公室(Terrill et al . 2006年)。一个优秀的在线参考包含介绍高频雷达的原理可以找到在罗格斯大学沿海海洋观测实验室(RUCOOL, http:// marine.rutgers.edu/cool)。东部沿海雷达位置/美国西海岸和日均表面电流的值(6公里)来自高频雷达沿海岸的美国是可用的http://cordc.ucsd.edu/projects/mapping/maps/。
两波的验证与系泊和当前观测表面漂流者详细解释了科胡特et al。(2008)。使用高频雷达及其表面电流观测同化到纽约港口观察和预测系统已经报道了葛(2008)。有许多沿海海洋雷达已经安装在海岸电台。沿海海洋雷达提供的数据已经用于许多操作应用程序和研究使用(http://www.codar.com/bib_05-present.htm)。
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