The Doppler frequency shift acquired by Synthetic Aperture Radar (SAR) contains information about ocean surface motion induced by waves and the underlying ocean currents in the radar range direction. An accurate estimate of the wave‐induced contribution is therefore required to derive a reliable estimation of the ocean surface current. In this study, we developed an empirical model for estimating the wave‐induced Doppler shift based on Sentinel‐1B Wave Mode (WV) Level 2 Ocean products acquired from December 2017 to January 2018 collocated with wind field from ECMWF and wavefield from WAVEWATCH III. We found that the relationship between the wind field at 10 m height and the Doppler shift from Sentinel‐1 is in agreement with previous findings based on ASAR observations. Retraining of the conventional CDOP model for the Sentinel‐1 observations (CDOP‐S) yields distinct improvements. We speculate that the improvement is due to different sensor properties and hence biases in the data. Moreover, combing wave and wind information into the model yield considerable improvements especially for the Southern Ocean and the North Pacific. Given accurate wave bias correction, the ocean surface radial velocity maps based on 2 months of Sentinel‐1 acquisitions agree with ocean surface current climatology derived from multiyear drifter observations. This suggests that Sentinel‐1 Doppler shift observations can be used to study ocean surface currents with 20 km spatial resolutions at a monthly time scale.

中文翻译：

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去除海洋状态对前哨1多普勒频移的影响，以获取可靠的海面洋流

合成孔径雷达（SAR）采集的多普勒频移包含有关由波引起的海面运动以及雷达范围方向上的潜在洋流的信息。因此，需要对波浪引起的贡献进行准确的估算，才能得出对海面洋流的可靠估算。在本研究中，我们基于Sentinel-1B波浪模式（WV）2级海洋产品（从2017年12月至2018年1月获得），并结合ECMWF的风场和WAVEWATCH III的波场，开发了估算波引起的多普勒频移的经验模型。我们发现10 m高的风场与Sentinel-1的多普勒频移之间的关系与基于ASAR观测的先前发现是一致的。对Sentinel-1观测值（CDOP-S）的常规CDOP模型的重新训练产生了明显的改进。我们推测这种改进是由于不同的传感器属性，因此数据存在偏差。此外，将波浪和风的信息组合到模型中会产生很大的改进，特别是对于南大洋和北太平洋。如果进行了精确的波偏校正，则基于2个月Sentinel-1采集的海面径向速度图与多年漂移者观测得出的海面当前气候相吻合。这表明Sentinel-1多普勒频移观测可用于以每月时间尺度研究20 km空间分辨率的海面洋流。我们推测这种改进是由于不同的传感器属性，因此数据存在偏差。此外，将波浪和风的信息组合到模型中会产生很大的改进，尤其是对于南大洋和北太平洋。如果进行了精确的波偏校正，则基于2个月Sentinel-1采集的海面径向速度图与多年漂移者观测得出的海面当前气候相吻合。这表明Sentinel-1多普勒频移观测可用于以每月时间尺度研究20 km空间分辨率的海面洋流。我们推测这种改进是由于不同的传感器属性，因此数据存在偏差。此外，将波浪和风的信息组合到模型中会产生很大的改进，特别是对于南大洋和北太平洋。如果进行了精确的波偏校正，则基于2个月Sentinel-1采集的海面径向速度图与多年漂移者观测得出的海面当前气候相吻合。这表明Sentinel-1多普勒频移观测可用于以每月时间尺度研究20 km空间分辨率的海面洋流。基于Sentinel-1采集2个月获得的海面径向速度图与多年漂流者观测得出的海面当前气候相吻合。这表明Sentinel-1多普勒频移观测可用于以每月时间尺度研究20 km空间分辨率的海面洋流。基于Sentinel-1采集2个月获得的海面径向速度图与从多年漂泊者观测中得出的海面当前气候相吻合。这表明Sentinel-1多普勒频移观测可用于以每月时间尺度研究20 km空间分辨率的海面洋流。