火山強(qiáng)烈噴發(fā)后往往會(huì)在大氣層中形成火山灰云,它能夠削弱到達(dá)地面的太陽輻射,引起局地甚至全球范圍的氣候系統(tǒng)的重大變化。與此同時(shí),隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的快速發(fā)展,國(guó)際航空運(yùn)輸業(yè)日益繁榮,火山灰云對(duì)航空安全的威脅也越來越凸顯出來。因此,火山灰云監(jiān)測(cè)已成為當(dāng)前一項(xiàng)兼具科學(xué)性和現(xiàn)實(shí)性的重要工作。衛(wèi)星遙感技術(shù)是在1960年代興起并迅速發(fā)展起來的一門綜合性對(duì)地觀測(cè)技術(shù),能夠快速、準(zhǔn)確地獲取地物空間動(dòng)態(tài)變化信息,已在全球變化監(jiān)測(cè)、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警和損失評(píng)估等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是近年來,氣象衛(wèi)星和激光雷達(dá)在火山灰云監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中顯示出了極大的優(yōu)越性,逐漸得到了學(xué)術(shù)界和相關(guān)業(yè)務(wù)部門的廣泛重視,并已成為火山灰云監(jiān)測(cè)研究中重要的支撐技術(shù)。基于上述背景,本文開展了面向衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的火山灰云識(shí)別方法及應(yīng)用的一系列探索性研究。針對(duì)火山灰云的前期形成階段和后期擴(kuò)散階段,從火山灰云的水平分布和垂直剖面分布結(jié)構(gòu)等層面開展了研究工作。針對(duì)這兩個(gè)層面,在分析主成分分析（principal component analysis,PCA）、獨(dú)立分量分析（independent component analysis,ICA）、... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

本文的研究?jī)?nèi)容框架

２．?２．?２物體輻射特征??Ｕ）發(fā)射輻射特征和發(fā)射波譜曲線??物體在向外發(fā)出輻射的同時(shí)，也在接收來自周圍物體的輻射。在一個(gè)給定的??溫度下，任何物體對(duì)某一波長(zhǎng)電磁波的發(fā)射能力與吸收能力成正比。這個(gè)比值與??物體的性質(zhì)無關(guān)，僅與物體的溫度以及電磁波的波長(zhǎng)有關(guān)，其數(shù)學(xué)公式表述如下：??？?＝?ｙ?（２．２）??式中《是吸收系數(shù)，Ｍ是輻射出射度，／是物體輻照度。??對(duì)于黑體而言，吸收系玫等于１，即黑體的輻照度與輻射出射度相等，吸收??的輻射能量與發(fā)射的輻射能量相等。??由基爾霍夫定律可知，實(shí)際物體吸收和發(fā)射電磁輻射能量的能力不如黑體，??即對(duì)于實(shí)際物體的吸收系數(shù)《／而言，〇＜？，＜丨。冇時(shí)吸收系數(shù)又稱為比輻射率成發(fā)??

的公轉(zhuǎn)方向及其周期相等的轉(zhuǎn)道。采用這種軌道，理論上衛(wèi)星每天沿同一方向上??通過同一緯度地面點(diǎn)，地方時(shí)相同。太陽同步軌道中的軌道高度為５００－１０００?ｋｍ，??太陽光入射角幾乎固定不變。其中對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星多采用太陽同步軌道。圖２．４是??太陽同步軌道示意圖。??圖２．３地球同步軌道?圖２．４太陽同步軌道??２．３火山灰云物理光譜特征??２．?３．?１火山灰碎屑顆粒物光譜特征??Ｃ１）主要礦物成分??當(dāng)前，火山灰在不同學(xué)科領(lǐng)域有著不同的定義，本文中統(tǒng)一采用如下定義：??火山噴發(fā)時(shí)噴射到大氣中顆粒粒徑小于２?ｍｎｉ的火山灰碎肩顆粒物，包括火山巖??石、礦物和火山玻璃碎肩等。通常情況下，這些小粒徑且細(xì)而輕的火山灰碎屑顆??粒物一般要經(jīng)過數(shù)小時(shí)至數(shù)月甚至是數(shù)年才能夠沉降下來。盡管全球各地火山類??型和火山灰碎屑顆粒物外形、分布形態(tài)等不盡相同，如粒徑在０．１－０．４?ｍｍ之間??的火山灰碎肩顆粒多為不規(guī)則棱角狀，少量顆粒則具有風(fēng)蝕痕跡呈現(xiàn)出橢圓狀或??表面有氣泡爆裂弧面、凹坑并且有白色充填物，但是這些火山灰碎屑顆粒物的絕??大多數(shù)成分均為玻肩、巖屑和晶屑等礦物質(zhì)組成。其中，以黑色巖屑和黃色玻肩??為主


本文編號(hào)：2975756