近日，齊魯工業(yè)大學(xué)海洋技術(shù)科學(xué)學(xué)部海洋環(huán)流與波動(dòng)團(tuán)隊(duì)在高頻超視距雷達(dá)海洋表層流場(chǎng)反演領(lǐng)域的研究工作取得了新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于Cell Press旗下交叉學(xué)科二區(qū)國(guó)際期刊《iScience》（IF 6.107）。

表層海流數(shù)據(jù)是分析諸如潮流時(shí)空變化、表層水團(tuán)輸運(yùn)、中尺度和亞中尺度渦旋等海洋動(dòng)力過(guò)程最基礎(chǔ)也是最直接的物理量，其對(duì)于海洋上層動(dòng)力過(guò)程與機(jī)制的研究至關(guān)重要。高頻超視距雷達(dá)對(duì)海觀測(cè)是海洋遙感領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。然而，由于傳統(tǒng)方法至少需要兩部雷達(dá)進(jìn)行復(fù)雜的組網(wǎng)觀測(cè)，才能得到雷達(dá)公共覆蓋區(qū)域矢量流場(chǎng)，導(dǎo)致相關(guān)的研究和應(yīng)用受到了極大地限制。

本研究提出了一種新的單站高頻超視距雷達(dá)矢量流反演方法——?jiǎng)?流函數(shù)法（Stream and Potential Function Method, SPFM）。SPFM基于單站高頻超視距雷達(dá)反演的表層徑向海流數(shù)據(jù)并聯(lián)合二維海水流動(dòng)模型生成了具有流體動(dòng)力約束的矢量海流。相比于以前的流函數(shù)法或勢(shì)函數(shù)法假設(shè)流場(chǎng)的散度為零或旋度為零，本研究突破了這個(gè)限制，認(rèn)為海洋表面二維流體的運(yùn)動(dòng)可被分解為兩部分，一部分是無(wú)輻散渦旋流，一部分是無(wú)旋輻散流。這意味著對(duì)矢量流的估計(jì)過(guò)程同時(shí)引入了流函數(shù)模型和勢(shì)函數(shù)模型，從而保證了算法被置于較為完備的海洋流體動(dòng)力約束框架中，實(shí)現(xiàn)了單站高頻超視距雷達(dá)探測(cè)條件下海表矢量流時(shí)空分布特征的有效獲取。使用HYCOM表層流數(shù)據(jù)集對(duì)SPFM進(jìn)行評(píng)估，獲得了比目前主流的流函數(shù)法（SFM）更加可靠的結(jié)果。

本研究可以在雷達(dá)單站布設(shè)條件下獲取可靠的海表矢量流反演數(shù)據(jù)從而有效規(guī)避傳統(tǒng)雙站或多站雷達(dá)矢量流獲取的局限性，對(duì)高頻超視距雷達(dá)對(duì)海觀測(cè)的應(yīng)用以及海洋雷達(dá)技術(shù)自身的發(fā)展均具有重要的促進(jìn)作用。

海洋學(xué)部海洋環(huán)流與波動(dòng)團(tuán)隊(duì)主要從事近海多尺度海洋動(dòng)力過(guò)程、極區(qū)環(huán)境與氣候變化、海洋數(shù)值模擬等方面的研究工作。本篇論文史軍強(qiáng)為第一作者、陳萍為通訊作者，合作者包括來(lái)自中國(guó)海洋大學(xué)、中國(guó)電子科技集團(tuán)第二十二研究所的科研人員。