Knowledge of ocean surface current at high resolutions is crucial for many applications. In addition to the classic satellite altimetry retrieval from sea surface height (SSH), ocean surface currents can be retrieved from sea surface temperature (SST) observations using a transfer function between SST and SSH. Previous works showed the potential of microwave SST observations to reconstruct ocean surface currents using a synergistic approach: an optimal transfer function that combines the phase of SST with the SSH amplitude spectra. This synergistic approach revealed that surface quasi geostrophy (SQG) reconstruction can be enhanced and opened up the possibility to improve spatial resolution of ocean currents retrieved from altimeters observations if infrared SST observations are considered. However, before applying this synergistic approach to satellite observations, we need to analyze and characterize the spectral properties of the transfer function. This spectral characterization of the transfer function allows to exploit the synergy between SST and SSH observations that have different measurement topology and different spatial resolution. Here, we performed a feasibility study using the daily outputs of the operational Mercator global analysis and forecast system at (1/12)° in the western coast of Australia (27–35°S, 107–113°E) spanning from 26 November 2012 to 26 November 2016. Results showed that the mean transfer function in this region presents two well different bands: one characterized by a negative slope slightly steeper (α = −1.2) than the k⁻¹ predicted by the SQG solution for scales smaller than 270 km and another characterized by a plateau for wavelengths larger than 270 km. In addition, the results revealed that the inhomogeneity in dynamics of the flow limits global solutions. Finally, we showed that information contained along the track is enough for a synoptic reconstruction of the flow in this region, which shows the feasibility of applying this methodology to real satellite observations.

中文翻译：

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海面海流重建：SST和SSH之间传递函数的频谱表征

高分辨率海面洋流知识对于许多应用至关重要。除了从海面高度（SSH）进行经典的卫星测高检索外，还可以使用SST和SSH之间的传递函数从海面温度（SST）观测值中检索海面洋流。先前的工作显示了使用协同方法进行微波SST观测重建海面海流的潜力：将SST相位与SSH振幅谱结合在一起的最佳传递函数。这种协同方法表明，如果考虑使用红外SST观测，则可以增强地表准地球物理学（SQG）重建，并为提高从高度计观测中获取的洋流的空间分辨率开辟了可能性。然而，在将这种协同方法应用于卫星观测之前，我们需要分析和表征传递函数的光谱特性。传递函数的这种频谱表征允许利用SST和SSH观测值之间的协同作用，这些观测值具有不同的测量拓扑和不同的空间分辨率。在这里，我们使用了11月26日以来澳大利亚西海岸（27-35°S，107-113°E）的（1/12）°的Mercator运行的全球分析和预报系统的每日输出进行了可行性研究2012年至2016年11月26日。结果显示，该区域的平均传递函数呈现两个截然不同的谱带：一个谱带的负斜率略陡（传递函数的这种频谱表征允许利用SST和SSH观测值之间的协同作用，这些观测值具有不同的测量拓扑和不同的空间分辨率。在这里，我们使用了11月26日以来澳大利亚西海岸（27-35°S，107-113°E）的（1/12）°的Mercator运行的全球分析和预报系统的每日输出进行了可行性研究2012年至2016年11月26日。结果表明，该区域的平均传递函数呈现两个截然不同的谱带：一个谱带的负斜率略陡（传递函数的这种频谱表征允许利用SST和SSH观测值之间的协同作用，这些观测值具有不同的测量拓扑和不同的空间分辨率。在这里，我们使用了11月26日以来澳大利亚西海岸（27-35°S，107-113°E）的（1/12）°的Mercator运行的全球分析和预报系统的每日输出进行了可行性研究2012年至2016年11月26日。结果表明，该区域的平均传递函数呈现两个截然不同的谱带：一个谱带的负斜率略陡（α  =  - 1.2）比ķ ^-1通过用于鳞比270公里和另一个特征是高原波长大于270公里较大越小SQG溶液预测。此外，结果表明，流动动力学的不均匀性限制了整体解。最后，我们证明了沿轨道包含的信息足以对该区域的流量进行概要重建，这表明了将该方法应用于实际卫星观测的可行性。