近日，东海实验室何贤强研究员团队在地球科学和遥感领域知名期刊上发表研究论文。通讯作者为东海实验室何贤强研究员，第一作者为东海实验室丁小松博士后，合作者包括自然资源部第二海洋研究所白雁研究员、龚芳高级工程师，以及云南大学李佳佳博士。
中尺度涡（Mesoscale Eddy）在海洋物质和能量输运中起着关键作用，携带了约90%的海洋动能，并能对海洋生态系统产生重要影响。卫星遥感是监测全球海洋中尺度涡的主要手段，目前利用卫星高度计可以获得中尺度涡的地转流流场，但时空分辨率较低（空间分辨率约为25公里，时间分辨率约为每天），难以满足中尺度涡精细化流场结构监测的需求。
相比卫星高度计的低时空分辨率观测，国际首颗静止轨道水色卫星遥感器GOCI可以提供500米分辨率、逐小时（从早到晚每天8次）的观测资料，使得精细化监测中尺度涡海表流场结构成为可能。
当前，国际上已有一些学者开展了基于GOCI资料的海表流场遥感反演研究，但大多基于最大相关系数方法(MCC)，该方法通过图像模板匹配方法寻找相邻时刻的水团运移获得流速、流向。MCC方法对于平移型水团的海表流场提取比较有效，但对于旋转和扭曲的海洋动力过程（如中尺度涡）存在匹配失效的问题。同时，MCC方法需要设定匹配参数，如相关系数阈值、匹配窗口大小、搜索窗口大小等，这些参数设定存在主观性。针对该问题，本研究提出了一种适用于中尺度涡的GOCI海表流场遥感反演模型。该模型基于深度卷积神经网络架构，称为RAFT-MesoEddy（Recurrent All-Pairs Field Transforms in Mesoscale Eddy flow retrieval），可实现中尺度涡存在区域的高时空分辨率（500米，每小时）海表流场反演。
遥感反演中尺度涡海表流场（东海实验室供图）
验证结果表明，RAFT-MesoEddy反演的流场与漂流浮标轨迹数据具有较好的一致性，并与卫星高度计的流场结果高度一致（流速、流向平均偏差分别为0.28 m/s和10.12°），但空间分辨率较卫星高度计提高了近一个数量级。本研究方法对于精细化监测和深入认识海洋中尺度涡旋动力结构快速变化具有重要意义，有效弥补了当前卫星高度计监测中尺度涡在时空分辨率上的不足。（东海实验室）
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