Investigation of C-band altimeter cross section dependence on wind speed and sea state

Abstract

AbstractWind and wave impacts on C-band altimeter backscatter data are presented using data collected from the TOPEX/POSEIDON platform. The compilation of a large global data set of TOPEX observations collocated with NASA scatterometer (NSCAT) wind speed estimates is used to propose an algorithm for wind speed retrieval using both cross section and significant wave height observations. Evidence of sea state impact on radar backscatter is further analyzed through comparison with National Oceanographic Data Center (NODC) buoy spectral wave measurements. For wind speeds above 6 m·s‐1 and global mean sea state conditions, altimeter and buoy-derived slope variance estimates exhibit high correlation in their wind speed and sea state dependencies. Results suggest that the C-band instrument may be used to derive new data on the degree of development of the sea state.On montre les impacts du vent et des vague sur les données de rétrodiffusion altimétrique en bande C à l'aide des données acquises par la plate-forme TOPEX/POSEIDON. Basé sur la compilation d'un vaste ensemble de données à l'échelle du globe dérivées des observations TOPEX co-localisées avec les estimations de vitesse de vent NSCAT, on propose un algorithme d'extraction de la vitesse du vent utilisant des données sur la section radar efficace et la hauteur significative des vagues. L'évidence de l'impact de l'état de surface de la mer sur la rétrodiffusion radar est analysée de façon plus approfondie à l'aide d'une comparaison avec des mesures de spectres de vagues obtenues à partir des bouées NODC. Pour des vitesses de vent supérieures à 6 m·s‐1 et dans des conditions globales moyennes d'état de surface de la mer, les estimations de la pente quadratique moyenne dérivées de altimètre et des bouées montrent une forte corrélation dans leur dépendance par rapport à la vitesse du vent et l'état de surface de la mer. Les résultats suggèrent que l'instrument en bande C est utile pour dériver des nouvelles données sur l'état de développement de l'état de surface de la mer.[Traduit par la Rédaction]