水汽是大氣中重要的組成部分,也是氣象及氣候?qū)W中的重要?dú)庀髤?shù)。作為一種時(shí)空變化明顯的氣體成分,大氣水汽實(shí)時(shí)連續(xù)探測(cè)對(duì)于研究云的形成、降水、水循環(huán)以及霧霾生消過(guò)程等研究具有重要的科研意義和研究?jī)r(jià)值。論文以全天時(shí)大氣水汽含量為研究目標(biāo),開(kāi)展利用太陽(yáng)光度計(jì)和激光雷達(dá)等探測(cè)手段的融合技術(shù),對(duì)大范圍全天時(shí)的大氣水汽分布和變化特性進(jìn)行研究。論文首先開(kāi)展了基于太陽(yáng)光度計(jì)的大氣水汽含量反演和研究,統(tǒng)計(jì)分析了2015-2017年西安地區(qū)局地大氣氣溶膠光學(xué)厚度、埃系數(shù)和渾濁度系數(shù)等氣溶膠光學(xué)特性參量的日變化、月變化、季變化以及年變化趨勢(shì),并利用太陽(yáng)光度計(jì)940 nm通道的太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)反演獲得了整層大氣柱水汽含量,并統(tǒng)計(jì)分析得到西安地區(qū)局地水汽含量的月平均變化范圍為0.1-2.7 cm,并呈現(xiàn)夏高冬低的趨勢(shì)。其次,開(kāi)展了基于拉曼激光雷達(dá)的全天時(shí)大氣水汽探測(cè)和反演研究,實(shí)現(xiàn)了白天3 km以下大氣水汽的有效探測(cè),進(jìn)而進(jìn)行了對(duì)大氣水汽的全天時(shí)激光雷達(dá)探測(cè)研究。結(jié)合太陽(yáng)光度計(jì)的白天探測(cè)優(yōu)勢(shì),通過(guò)典型探測(cè)示例,探討了由太陽(yáng)光度計(jì)獲得的整層大氣柱水汽含量和激光雷達(dá)獲得的邊界層內(nèi)大氣水汽含量的融合分析,數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明兩... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

POM-02太陽(yáng)光度計(jì)Fig.2-2POM-02sunphotometer

圖 4-5 2016 年 9 月 15 日 15:00-22:00 拉曼激光雷達(dá)全天時(shí)水汽混合比 THIFig.4-5 Water vapor mixing ratio of all-time Raman lidar at 15:00 to 22:00 on September 15, 20圖 4-6 為拉曼激光雷達(dá)探測(cè)獲得的 2016 年 9 月 22 日 06:00-24:00 水汽混合比由圖可以發(fā)現(xiàn)，激光雷達(dá)在白天基本能實(shí)現(xiàn)水汽 3 km 的探測(cè)。從時(shí)間分布上上 06:00 點(diǎn)到中午 12:00 點(diǎn)水汽趨于平緩，有輕微的下降，下午 14:00 點(diǎn)后水顯的抬升，并在 20:00 點(diǎn)左右到達(dá)最大值，之后水汽呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì)。從水汽的來(lái)看，從 06:00 到 14:00 水汽層主要分布在 1 km 以下，14:00 點(diǎn)后水汽層明顯層也從地面一直延伸到 1.5 km 左右，到晚上 20:00 點(diǎn)后水汽層上升到 2 km 以用小波閾值去噪算法和大氣水汽反演技術(shù)，可成功實(shí)現(xiàn)大氣邊界層內(nèi)大氣水探測(cè)，獲得對(duì)局地大氣水汽含量的連續(xù)時(shí)空變化特性分析。

圖 4-5 2016 年 9 月 15 日 15:00-22:00 拉曼激光雷達(dá)全天時(shí)水汽混合比 THIFig.4-5 Water vapor mixing ratio of all-time Raman lidar at 15:00 to 22:00 on September 15, 20圖 4-6 為拉曼激光雷達(dá)探測(cè)獲得的 2016 年 9 月 22 日 06:00-24:00 水汽混合比由圖可以發(fā)現(xiàn)，激光雷達(dá)在白天基本能實(shí)現(xiàn)水汽 3 km 的探測(cè)。從時(shí)間分布上上 06:00 點(diǎn)到中午 12:00 點(diǎn)水汽趨于平緩，有輕微的下降，下午 14:00 點(diǎn)后水汽顯的抬升，并在 20:00 點(diǎn)左右到達(dá)最大值，之后水汽呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì)。從水汽的分來(lái)看，從 06:00 到 14:00 水汽層主要分布在 1 km 以下，14:00 點(diǎn)后水汽層明顯層也從地面一直延伸到 1.5 km 左右，到晚上 20:00 點(diǎn)后水汽層上升到 2 km 以上用小波閾值去噪算法和大氣水汽反演技術(shù)，可成功實(shí)現(xiàn)大氣邊界層內(nèi)大氣水汽探測(cè)，獲得對(duì)局地大氣水汽含量的連續(xù)時(shí)空變化特性分析。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]基于改進(jìn)小波閾值函數(shù)的雷達(dá)信號(hào)去噪[J]. 趙松,江漢紅,張朝亮,柯澤賢.  兵工自動(dòng)化. 2011(07)
[10]太陽(yáng)光度計(jì)反演大氣水汽總量的方法與結(jié)果對(duì)比分析[J]. 周寧,劉敏.  遙感學(xué)報(bào). 2011(03)

博士論文
[1]西北半干旱區(qū)大氣可降水量和氣溶膠光學(xué)特性的反演與分析[D]. 李霞.蘭州大學(xué) 2012
[2]地基GPS遙感大氣可降水量及其在氣象中的應(yīng)用研究[D]. 李國(guó)平.西南交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于拉曼激光雷達(dá)的全天時(shí)大氣水汽含量探測(cè)與分析[D]. 曹小明.西安理工大學(xué) 2017
[2]用衛(wèi)星資料和常規(guī)資料聯(lián)合估算水汽含量的研究[D]. 宛霞.蘭州大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3135802