[发明专利]一种海洋孤立内波引起海表面高度变化的测量方法

权利要求书

1.一种海洋孤立内波引起海表面高度变化的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在浮标观测平台上安装采样率为300kHz的ADCP和三维重力传感器，浮标观测平台设置在水深2500米位置并且放置于 孤立内波的来波方向，采样间隔设置为3分钟；获得浮标观测平台所在位置点的不同时间t、不同层数q的海流相对浮标观测平台的相对流速V_t,q，对相对流速V_t,q依次进行质量控制和去除背景海流信息，经过质量控制后得到相对流速V’_t,q，经过去除背景海流后得到相对流速V’’_t,q；

步骤2：获取所述浮标观测平台不同时间t自身的垂直加速度G_zt和自身水平加速度G_ht，对水平加速度G_ht进行时间积分后得到浮标观测平台的水平移动速度V_t，将相对流速V’’_t,q和水平移动速度V_t叠加，得到真实的海流流速F_t,q；具体实现过程包括如下步骤：

步骤211：取不同时间t的浮标观测平台的水平加速度G_h；

步骤212：对水平加速度G_h进行中值滤波，然后进行步骤213；

步骤213：对经过中值滤波后的G_h对时间t积分，获得浮标观测平台的水平移动速度V_t；

步骤214：对V’’_t,q和V_t进行叠加，得到真实的海流流速F_t,q；

步骤3：判断当前的海流流速F_t,q是否符合内波出现的条件，若符合，则判断出现海洋孤立内波并进入步骤4，否则，判断未出现海洋孤立内波并结束处理或跳转至步骤1；

步骤4：对垂直加速度G_zt连续进行两次时间积分，得到浮标观测平台垂向移动距离，将浮标观测平台垂向移动距离作为海洋孤立内波发生时间段内引起的海表面高度变化；在进行第一次时间积分之前，还包括对垂直加速度G_zt进行滤波，然后再对滤波后的垂直加速度G_zt连续进行两次时间积分。

2.根据权利要求1所述的海洋孤立内波引起海表面高度变化的测量方法，其特征在于，所述质量控制包括以下步骤：

步骤111：取不同时间t、不同层数q的相对流速V_t,q；

步骤112：若相对流速V_t,q满足Percent Godd＜阈值m或水平流速O_t,l＞阈值n，则删除该数据，若不满足，则进行步骤113；

步骤113：对相对流速V_t,q按观测点进行三点滑动平均滤波后，进行步骤114；

步骤114：若水平流速O_t,l相邻上下两层的速度差HVG＞阈值R，则删除该数据，否则进行步骤115；

步骤115：若相对流速V_t,q缺值时，则输出V’_t,q=(V_t+1,q+V_t-1,q)/2，若相对流速V_t,q不缺值时，则V’_t,q=V_t,q。

3.根据权利要求1所述的海洋孤立内波引起海表面高度变化的测量方法，其特征在于，所述去除背景海流信息的具体实现包括以下步骤：

步骤121：当ADCP采集数据超过预设时间T_y后，取经过质量控制后的不同时间、相同层数的相对流速V’_t,q；

步骤122：取t-T_y-t分钟时间内数据的平均值，作为时间t的背景流速V_t背景，若t-T_y/3-t分钟时间内有效数据＜20个，则V_t背景取无效值；

步骤123：除去背景流速之后的相对流速V’’_t,q，V’’_t,q=V’_t,q-V_t背景。