Wind Speed Measured from Underwater Gliders Using Passive Acoustics
Wind Speed Measured from Underwater Gliders Using Passive Acoustics
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使用被动声学从水下滑翔机测量风速
DOI：
10.1175/jtech-d-17-0209.1
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发表时间：
2018
影响因子：
2.2
通讯作者：
Cauchy P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cauchy P
需要风速测量来了解海洋-大气耦合过程及其对气候的影响。卫星观测提供了足够的空间和时间覆盖，但缺乏适当的校准，而船舶和系泊观测在空间上有限，并且存在技术缺陷。然而，风产生的水下噪声可以用来测量风速，这种方法被称为通过环境噪声进行天气观测（WOTAN）。在这里，我们适应WOTAN技术应用于海洋滑翔机，使校准的风速测量相结合，在扩展的空间和时间尺度上的同期海洋剖面。我们证明了在2012/13年冬季在地中海的三个滑翔机调查的方法。风速范围从2到21.5 m s-1，并量化了滑翔机测量到的水下环境噪声的关系。提出了一个两状态线性模型，该模型验证了以前的微风（低于12 m s-1）线性模型，并确定了在较高风速下噪声产生机制的状态变化。该模型通过将验证的模型范围扩展到高达21.5 m s−1的强风，改进了以前的工作。描述了采集、数据处理和校准步骤。未来的应用滑翔机为基础的风速观测和全球风速估计模型的发展进行了讨论。
Wind speed measurements are needed to understand ocean–atmosphere coupling processes and their effects on climate. Satellite observations provide sufficient spatial and temporal coverage but are lacking adequate calibration, while ship- and mooring-based observations are spatially limited and have technical shortcomings. However, wind-generated underwater noise can be used to measure wind speed, a method known as Weather Observations Through Ambient Noise (WOTAN). Here, we adapt the WOTAN technique for application to ocean gliders, enabling calibrated wind speed measurements to be combined with contemporaneous oceanographic profiles over extended spatial and temporal scales. We demonstrate the methodology in three glider surveys in the Mediterranean Sea during winter 2012/13. Wind speeds ranged from 2 to 21.5 m s−1, and the relationship to underwater ambient noise measured from the glider was quantified. A two-regime linear model is proposed, which validates a previous linear model for light winds (below 12 m s−1) and identifies a regime change in the noise generation mechanism at higher wind speeds. This proposed model improves on previous work by extending the validated model range to strong winds of up to 21.5 m s−1. The acquisition, data processing, and calibration steps are described. Future applications for glider-based wind speed observations and the development of a global wind speed estimation model are discussed.
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影响因子：
4.5
作者：
S. Riser;J. Nystuen;A. Rogers
通讯作者：
S. Riser;J. Nystuen;A. Rogers
黑潮和中尺度对上层海洋对台风强迫响应的影响的自主调查
DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
Craig M. Lee;J. Gobat;L. Rainville
通讯作者：
L. Rainville
表面产生的环境海噪声频谱水平对风速的对数依赖性
DOI：
--
发表时间：
1972
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--
作者：
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P. Burt
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DOI：
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发表时间：
1996
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W. Large
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2.8
作者：
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M. Bourassa;S. Gille;D. Jackson;J. Roberts;G. Wick