【摘要】： 南極冰蓋在全球氣候系統(tǒng)中扮演著重要角色,南極冰蓋的物質平衡狀態(tài)和變化趨勢對全球海平面變化和溫鹽環(huán)流變異具有舉足輕重的影響。因此理解冰流機制和動力過程對于解釋冰蓋過去、現(xiàn)在和未來的變化規(guī)律非常重要。雙頻極化雷達技術提供了一種間接推測冰介質物性的技術手段。本文基于雙頻極化雷達技術的現(xiàn)狀和需要,開展了以下三個方面工作:首先,從Maxwell方程出發(fā),推導出橫向各向異性介質電磁波時域有限差分(FDTD)公式,并使用前人試驗測得的冰介質介電參數(shù)制作模型,驗證了前人關于冰內雷達反射層性質的推斷。其次,總結雙頻極化雷達技術的資料處理方法,針對目前缺乏相應處理軟件的現(xiàn)狀以及中國21次南極考察冰雷達數(shù)據(jù)處理的需求,筆者開發(fā)出一套處理軟件,極大地提高了處理效率并改善了處理效果。最后,應用這套軟件處理中國21次南極考察冰雷達數(shù)據(jù),分析和解釋處理結果,取得了一些列重要成果。其中包括:在Dome A頂部發(fā)現(xiàn)超過冰厚3000m的深谷,為中國深冰芯計劃確定了目標靶區(qū)。獲得了Dome A——中山站冰蓋厚度和冰下地形數(shù)據(jù)。根據(jù)雙頻極化雷達資料推斷解釋Dome A——中山站之間冰蓋內部冰晶組構特性等。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P627;P728.2
【圖文】：

2 反射功率與極化面方向角關系圖（引自 Matsuka 等為Shrase冰川實測圖，(c)、(d)、(e) 為根據(jù)Hargreaves[197常數(shù)各向異性產生，具有 180 周期；(d)圖是雙折射理論預測圖由單軸對稱各向異性反射引起的 180°周期Pr變化，但其中包微小效應。(a)圖為Shrase冰川下游YM60 點，具有明顯的 18，具有(e) 圖所示的復合效應，說明是由各向異性和雙折射旋轉天線時，接收功率隨著天線和冰體之間相對常波和異常波分量相迭加，既可能加強也可能差。如果相位差不為零，接收功率隨著天線的

圖 2-3 南極冰蓋考察現(xiàn)場采集雷達數(shù)據(jù)的雪地車（搭載 179MHz 和 60MHz 兩種頻率天線）2．3 雷達系統(tǒng)日本國立極地研究中心和通訊研究實驗室已于 1997 年開發(fā)出同一儀器平臺支持三種頻率（179MHz、60MHz和 30MHz）同時工作的冰雷達系統(tǒng)（Matsuoka et al.,2002），不同頻率共享同一套控制單元和存儲單元，微觀上控制單元通過分時方式，在不同的時間片控制不同的天線工作，宏觀上實現(xiàn)了三組天線同時工作。在 2005 年中國 21 次南極考察過程中，我們只選用179MHz和 60MHz兩種頻率的天線工作。雷達各項參數(shù)指標參見上表 2-3。兩套系統(tǒng)具有相同的發(fā)射功率（1kW）和相似的天線模式（三單元八木天線）。脈沖寬度的微小差別（350 或 150ns用于 179MHz，250ns用于 60MHz）對Δ25

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 成鎖;近地表調查中的面波方法與利用井資料提高分辨率的技術[D];吉林大學;2008年

相關碩士學位論文 前1條

1 王志新;星載SAR干涉測量和特征跟蹤在冰流速監(jiān)測中的應用[D];中國地質大學（北京）;2011年

本文編號：2718110