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SWOT L3轻量级数据发布

发表于 阅读次数： Valine：

近期，AVISO公布了SWOT Level-3 (SWOT_L3_SSH) 数据产品，该数据是基于Level-2的“Beta Pre-validated” KaRIn 海洋产品重处理得到，含盖了2023年3月29日至7月10日的1天周期快速定标轨道和2023年9月7日至11月21日的21天周期科学轨道。

SWOT_L3_SSH数据产品是多任务、交叉定标后得到的产品，专门为海洋学研究提供必要的海面地形数据（SSHA），同时也特别适用于大地测量和海洋测绘研究，例如潮汐模型、重力场和地形反演等。L3产品基础版数据仅包含必要的经纬度、时间和SSHA等主要信息，且数据未经插值处理，提供了一种原始且直接的海洋观测资料。当用户需要一个简单、即取即用的产品，且希望将其与其他任务数据（例如CMEMS多任务高度计产品）结合使用时，SWOT_L3_SSH尤为合适。

SWOT L3数据探测的El Niño（AVISO）

获取方式: ftp://usrname@ftp-access.aviso.altimetry.fr/swot_st/swot_beta_products/l3_karin_nadir

数据改进

  • 地球物理校正：使用基于FES22模型的原生高分辨率非结构化网格进行海洋潮汐校正，不同于之前版本0.2使用的标准FES22模型的规则笛卡尔网格。
  • 数据选择：改进了Level-3标记/编辑策略，以更好地移除粗差数据。版本0.3采用更复杂的选择标准，包括产品标记、局部统计、滤波器等，以更好地考虑到区域噪声、地平和云雨效应。
  • 交叉校准：优化了L3校准处理中涉及的滤波，特别是针对沿海地区和封闭海域。
  • 去噪声：考虑到版本0.2中基于AI的噪声缓解算法的一些不足，版本0.3作出改善。

数据应用初探

  • 简版数据读取

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    import xarray as xr
    import os
    # Load the netCDF file to analyze its content
    file_path = os.path.join(r'.\swot\data\L3', "SWOT_L3_LR_SSH_Basic_005_215_20231020T080346_20231020T085512_v0.3.nc")
    data = xr.open_dataset(file_path)
    # Extracting only the names of the data variables in the dataset
    data_variable_names = list(data.variables.keys())
    data_variable_names

    其包含的参数如下：

  • 绘制南海观测数据

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    plt.figure(figsize=(12, 8))
    ax = plt.axes(projection=ccrs.PlateCarree())
    ax.coastlines()

    # Setting the extent 
    ax.set_extent([100, 120, 5, 25], crs=ccrs.PlateCarree())
    ax.gridlines(draw_labels=True, dms=True, x_inline=False, y_inline=False)

    ssh_plot = plt.pcolormesh(ssh_karin.longitude, ssh_karin.latitude, ssh_karin, cmap='viridis', transform=ccrs.PlateCarree())
    ssh_plot.set_clim(-0.2, 0.3)
    plt.colorbar(ssh_plot, label='SSHA (m)')
    plt.show()

南海观测数据

局部放大

永兴岛周边数据

SWOT的独特能力在于捕捉海洋表面的微妙变化，这些细节远远超过了传统高度计所能提供的信息。

  • 内波

内波是一种海洋中的重要现象，通常在密度分层的海域中出现。它们是由水密度变化引起的，当海水在不同密度层之间运动时，会产生内波。下面以印尼海为例，该海域内部存在非常强烈的潮混合和内波混合现象，SWOT卫星的高空间分辨率观测使我们能够直接测量内波的高度和特征，这对于物理海洋学来说是一项重大突破。

印尼海域内波

接下来，我将继续分享SWOT卫星在波浪、极地海冰、海底地形和重力场等领域的观测成果。这些研究将帮助深入了解海洋和地球的各种复杂现象，从波浪动力学到极地海冰变化，再到海底地形的奥秘以及地球的重力场特征。让我们一同期待这些精彩的研究成果。