【摘要】：本文圍繞地基微波輻射計(jì)的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和反演應(yīng)用兩方面展開工作。先對兩種輻射傳輸模式MWGRND與monoRTM進(jìn)行了對比,基于輻射傳輸方程MWGRND得到的模擬數(shù)據(jù)對輻射計(jì)工作狀態(tài)進(jìn)行了判斷。接著對“晴空”、“云天”樣本進(jìn)行篩選并利用“晴空”樣本建立系統(tǒng)偏差訂正方案,對觀測亮溫進(jìn)行系統(tǒng)偏差質(zhì)量控制。然后針對“云天”樣本進(jìn)行二次質(zhì)量控制,再反演云參數(shù)和大氣溫濕廓線。首先,結(jié)合NCEPFNL逐6小時(shí)再分析資料得到大氣層結(jié)數(shù)據(jù),與地基微波輻射計(jì)進(jìn)行時(shí)間匹配后得出全樣本。利用NCEP FNL層結(jié)資料代入輻射傳輸模式MWGRND,計(jì)算晴空條件下的模擬亮溫,對全樣本的觀測數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性分析,判斷微波輻射計(jì)在觀測期間的工作狀態(tài)。其次,根據(jù)全樣本的一致性分析得出“晴空”、“云天”的篩選方法,即“最小亮溫群法”和“最大亮溫群法”,根據(jù)篩選的“晴空”樣本建立系統(tǒng)偏差訂正方案,對全樣本進(jìn)行系統(tǒng)偏差訂正質(zhì)量控制。最后,根據(jù)系統(tǒng)偏差訂正后的亮溫?cái)?shù)據(jù)篩選出“云天”樣本,分析探討“云天”條件下的下行輻射亮溫度與云參數(shù)、溫濕廓線的關(guān)系,將“云天”的亮溫度分為“大氣的輻射貢獻(xiàn)”和“云的輻射貢獻(xiàn)”兩部分,根據(jù)不同的反演目的進(jìn)行二次質(zhì)量控制。反演云參數(shù)時(shí)基于“云的輻射貢獻(xiàn)”部分使用多元線性回歸法反演。反演溫濕廓線時(shí)先進(jìn)行“云影響訂正”,剔除“云的輻射貢獻(xiàn)”再利用“大氣的輻射貢獻(xiàn)”部分使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法反演。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P407.7
【圖文】：

得到觀測目標(biāo)的亮度溫度，最終根據(jù)不同的反演方法得到人類感興趣的觀測目標(biāo)各方逡逑面的物理信息和特性［４８］。逡逑典型中緯度大氣下幾個(gè)不同海拔高度上的大氣吸收光譜如圖２．２所示［３］。逡逑１邋一邐ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ邋ｔｕｎｉｎｇ邋ｒａｎｇｅｓ逡逑－邐Ｈ邋－一逡逑Ｊ邋－邐ｔｏｔａｌ邋ａｔ邋＾０１３邋ｍｂ邋／ｊ＾！邐＼逡逑￣0邐ｔｏｔａｌ邋ａｔ邋５００邋ｍｂ邐一＾三＾＾一寸邋Ｉ邋％邋ｏｘｙｇｅｎ逡逑0邋—邐＊邋ｊ邋ｃｌｏｕａ邋ｌｉｑｕｉｄ邋＼邐１０１３邋ｍｂ逡逑ｔ邐／／Ｗａ，ｅｒａ，＋１５Ｃ＼＼邐逡逑§邐－邐／ｌ＜邋ｒ？ｉ３ａｒ邐二■／一一一逡逑Ｉ邋戶；＼N一邋一二二 七邐＼＼逡逑°邐＾邋／邐／邋一邋．．．邋ｊ邐＼邐、、、逡逑／／邋ｗａｔｅｒ邋ｖａｐｏｒ邐＼邐、逡逑／邋／邋ａｔ邋５００邋ｍｂ邐？’邐ｙ逡逑？邋／／邐，邐／邐７＾ｎｍ＜邐＼逡逑／／邋ｚ邋＂邐Ｚ’邐＼逡逑－２邋－＼邋ｉ邋｜邋ｉ邋ｉ邐＇￣￣ｉ邐＇邋ｉ邋１邋ｉ邋１邋ｉ邋＞邋ｉ逡逑１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０邐７０邐８０逡逑Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，邋ＧＨｚ逡逑圖２．２典型中緯度大氣在兩個(gè)不同海拔高度上的吸收光譜逡逑其中，Ｉ０１３ｍｂ是海平面高度上、輻射計(jì)天線指向天頂、觀測路徑上存在厚度為逡逑ｌｋｍ、液水含量為０．５ｇ／ｍ３的云層時(shí)的吸收譜線。分別為水汽（Ｈ２Ｏ）、氧氣（0２）、和逡逑大氣總的吸收譜線。可以看到

計(jì)算晴空條件下的模擬亮溫。逡逑根據(jù)輻射計(jì)觀測期間收集的４３９時(shí)次的ＮＣＥＰＦＮＬ數(shù)據(jù)，分別使用ＭＷＧＲＮＤ和逡逑ｍｏｎｏＲＴＭ模擬計(jì)算“晴空”亮溫，時(shí)間序列的對比如圖２．４所示。逡逑１４０＾邐！邐：邐１邐１邐５５ｆ邐＇邐＇邐＇邐＇邐３逡逑１３0．邋（ａ）２２．２３５ＧＨｚ邐（ｂ）３０．０００ＧＨｚ逡逑６0ｉ邐＾２＾０３＾０４＾邐２５０邐１＾０—￣２＾０—＾０￣￣￣４＾逡逑時(shí)次序號(hào)邐時(shí)次序號(hào)逡逑２５０１邐邐邐■邐邐邐邐邐邋邐■邐■邐■邐■￣￣逡逑（ｃ）５３．３４０ＧＨｚ邐３０２邋（ｄ）５５．５００ＧＨｚ邐，逡逑ｆ邐２８６邐ｉ邋—ＭＷＧＲＮＤ邐ｍｏｎｏＲＴＭ：］逡逑２３0邋ＬＩ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐１邐１邐Ｉ邐１邐１邋￣邋ｉ邋１邋—邐ｉ邐ｉ邋￡１逡逑０邐１００邐２００邐３００邐４００邐０邐１００邐２００邐３００邐４００逡逑時(shí)次序號(hào)邐時(shí)次序號(hào)逡逑圖邋２．４邋ＭＷＧＲＮＤ邋與邋ｍｏｎｏＲＴＭ邋的邋７＾邋對比圖逡逑（ａ、ｂ、ｃ、ｄ分別代表第１、８、１３、１７通道）逡逑根據(jù)圖２．４可以清晰的看出，兩個(gè)模型模擬計(jì)算的結(jié)果在第１通道（可以代表１￣３逡逑通道）、第１７通道（可以代表１６￣２２通道）基本重合；在第８通道（可以代表４？８通逡逑道）、第１３通道（可以代表９？１５通道）有一定的偏差，但兩者的趨勢也非常一致，逡逑其中，ｍｏｎｏＲＴＭ計(jì)算的結(jié)果小于ＭＷＧＲＮＤ。為了更詳細(xì)地對比各通道的差異，統(tǒng)逡逑計(jì)了兩個(gè)模型模擬結(jié)果的相關(guān)系數(shù)、擬合系數(shù)，及平均值、偏差平均值、偏差最大值、逡逑均方根誤差等

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韋凱華;黃興友;管理;黃佳歡;何歡;陳浩君;;毫米波云雷達(dá)與地基微波輻射計(jì)聯(lián)合反演云微物理參數(shù)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年24期

2 朱雅毓;王振會(huì);楚艷麗;王云;李青;;地基微波輻射計(jì)亮溫觀測數(shù)據(jù)的綜合質(zhì)量控制與效果分析[J];氣象科學(xué);2015年05期

3 車云飛;馬舒慶;楊玲;邢峰華;李思騰;;云對地基微波輻射計(jì)反演濕度廓線的影響[J];應(yīng)用氣象學(xué)報(bào);2015年02期

4 李娜;張武;陳艷;柳丹;史晉森;張北斗;;基于微波輻射計(jì)的大氣溫濕廓線遙感探測[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

5 盧建平;黃建平;郭學(xué)良;于子平;雷連發(fā);張北斗;;探測大氣溫濕廓線的35通道微波輻射計(jì)設(shè)計(jì)原理與特點(diǎn)[J];氣象科技;2014年02期

6 朱磊;盧建平;雷連發(fā);程桂玉;張北斗;;新型多通道微波輻射計(jì)及大氣觀測分析[J];火控雷達(dá)技術(shù);2014年01期

7 王振會(huì);曹雪芬;黃建松;楚艷麗;李青;;基于氣象資料變化特征和輻射傳輸模式的微波輻射計(jì)工作狀態(tài)分析[J];大氣科學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

8 柏楓;諶孫榮;陳邦懷;韓楓;張丙振;;NCEP FNL分析資料本地化應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化;2013年03期

9 黃興友;張曦;冷亮;李峰;樊雅文;;基于MonoRTM模型的微波輻射計(jì)反演方法研究[J];氣象科學(xué);2013年02期

10 敖雪;王振會(huì);徐桂榮;潘旭光;翟晴飛;;微波輻射計(jì)亮溫觀測質(zhì)量控制研究[J];氣象科學(xué);2013年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 董帥;L/C波段微波輻射計(jì)定標(biāo)及有源微波冷噪聲源研究[D];中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心;2016年

2 張北斗;地基多通道微波輻射計(jì)的反演算法及應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 薛航;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于地基輻射計(jì)大氣參量反演算法研究[D];華中科技大學(xué);2016年

2 韋凱華;地基遙感云特征參數(shù)的初步研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

3 李青;基于輻射傳輸模式的地基微波遙感亮溫偏差訂正與對云的響應(yīng)分析[D];南京信息工程大學(xué);2014年

4 曹雪芬;地基微波輻射計(jì)亮溫觀測數(shù)據(jù)處理及對閃電高溫的響應(yīng)探討[D];南京信息工程大學(xué);2013年

5 舒婷婷;微波輻射計(jì)遙感晴空大氣廓線方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 周玉馳;地基多通道微波輻射計(jì)反演大氣溫濕廓線的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2010年

本文編號(hào)：2719741