大氣邊界層高度的地基遙感探測(cè)和數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 10:33
城市大氣邊界層高度對(duì)于城市地區(qū)污染物擴(kuò)散有重要影響,是城市地區(qū)污染預(yù)測(cè)的重要參數(shù)。地基遙感的快速發(fā)展對(duì)城市大氣邊界層研究具有重要意義。本文利用微波輻射計(jì)、激光雷達(dá)和探空資料,對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)典型城市的邊界層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,主要結(jié)論如下:(1) 使用氣塊法、溫度梯度法從微波輻射計(jì)探測(cè)中估算大氣邊界層高度,兩種方法確定的大氣邊界層高度都有邊界層日變化過(guò)程,溫度梯度法提取邊界層高度依賴(lài)于臨界值的選取,氣塊法確定的邊界層高度比溫度梯度法估算結(jié)果大,兩種方法在邊界層充分發(fā)展后差異最大。(2) 利用激光雷達(dá)資料,提出使用二維小波方法檢測(cè)大氣邊界層高度,發(fā)現(xiàn)二維小波方法估算邊界層高度對(duì)小波函數(shù)選取不敏感;二維小波法同小波法、標(biāo)準(zhǔn)偏差法計(jì)算結(jié)果有較好的一致性,在夏季個(gè)例中,二維小波方法估算結(jié)果與小波法結(jié)果比較接近,冬季個(gè)例中二維小波結(jié)果接近于標(biāo)準(zhǔn)偏差法結(jié)果;同微波輻射計(jì)確定大氣邊界層高度相比,兩者變化趨勢(shì)比較一致,二維小波方法確定的大氣邊界層高度大于微波輻射計(jì)結(jié)果;探空確定的邊界層高度高于激光雷達(dá)估算結(jié)果。(3) 利用2013年上海激光雷達(dá)數(shù)據(jù),使用二維小波方法估算大氣邊界層高度,上海全年平均大氣邊界層高度...
【文章來(lái)源】:南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1陸地高壓區(qū)大氣邊界層的晝夜演變(S化11,1988)??
對(duì)流邊界層。在大氣邊界層中定義靜力穩(wěn)定的一種方法是;在近地面z=0時(shí)存在??一位溫0的相對(duì)最大值00,垂直上升直到再次探測(cè)00的高度,該高度W下的大??氣則是靜力不穩(wěn)定的,如圖2.1所示。我們將此高度定義為對(duì)流大氣邊界層高度,??這種方法簡(jiǎn)稱(chēng)為氣塊法。??端流使大氣邊界層內(nèi)產(chǎn)生對(duì)流混合,使邊界層大氣響應(yīng)于地表強(qiáng)迫。由溫度??層結(jié)形成的揣流運(yùn)動(dòng)即熱力瑞流,是大氣所特有的。對(duì)流邊界層,其上方被逆溫??層所覆蓋,邊界層頂附近溫度開(kāi)始隨高度變化,溫度梯度也明顯增加。在實(shí)脈應(yīng)??用中常W逆溫層底的高度作為對(duì)流邊界層高度。溫度梯度法已廣泛用于估算邊界??層高度,但濕度梯度的臨界值的選取還沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)(Zeng?et?al.,2004,?Dai?et?al.,??2014)。對(duì)于對(duì)流邊界層,邊界層高度定義為溫度梯度首次大于某給定臨界值的??-11?-??
然而臨界值的選取具有一定的經(jīng)驗(yàn)性,為考察不同臨界值的影響,本文??中臨界值設(shè)置為?6.0,?6.25,?6.5,?6J5?K?km-1。??圖2.5給出了?1月份晴天微波福射計(jì)觀測(cè)的位溫時(shí)空變化。如圖所示,1月??6日,1月7日位溫較低,1500m?W下位溫約為27化;六天中2000m?W上位溫??隨時(shí)間變化不明顯,1500m?W下位溫對(duì)地面的熱強(qiáng)迫響應(yīng)明顯;近地層位溫日變??化明顯,一般在12:00到16:00期間近地層大氣最暖;1500m?W下,部分時(shí)次位??溫隨高度的增加而減少,表明此時(shí)的大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。圖2.6給出了?2010??年蘇州2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市非均勻性對(duì)城市氣象特征影響的數(shù)值模擬[J]. 宋玉強(qiáng),劉紅年,朱焱,王學(xué)遠(yuǎn). 高原氣象. 2014(06)
[2]基于小波變換的圖像邊緣檢測(cè)[J]. 邵婷婷,白宗文,周美麗. 電子測(cè)試. 2014(19)
[3]利用探空資料估算青藏高原及下游地區(qū)大氣邊界層高度[J]. 徐桂榮,崔春光,周志敏,張兵,李躍清,趙興炳. 暴雨災(zāi)害. 2014(03)
[4]北京夏季晴天邊界層特征及城市下墊面對(duì)海風(fēng)影響的數(shù)值模擬[J]. 張亦洲,苗世光,戴永久,劉勇洪. 地球物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[5]利用激光雷達(dá)探測(cè)灰霾天氣大氣邊界層高度[J]. 張婉春,張瑩,呂陽(yáng),李凱濤,李正強(qiáng). 遙感學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]大氣邊界層物理研究進(jìn)展[J]. 劉輝志,馮健武,王雷,洪鐘祥. 大氣科學(xué). 2013(02)
[7]地基微波輻射計(jì)和太陽(yáng)光度計(jì)反演大氣水汽總量的對(duì)比研究[J]. 戴聰明,魏合理. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]復(fù)雜地形地區(qū)WRF模式四種邊界層參數(shù)化方案的評(píng)估[J]. 張小培,銀燕. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]Evolution of planetary boundary layer under different weather conditions,and its impact on aerosol concentrations[J]. Jiannong Quan,Yang Gao,Qiang Zhang,Xuexi Tie,Junji Cao,Suqin Han,Junwang Meng,Pengfei Chen,Delong Zhao. Particuology. 2013(01)
[10]復(fù)雜地形上氣象場(chǎng)對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)值模擬結(jié)果影響的研究[J]. 王穎,隆霄,余曄,左洪超,梁依玲. 大氣科學(xué). 2013(01)
碩士論文
[1]基于小波分析的圖像邊緣檢測(cè)算法研究[D]. 龔正.中南大學(xué) 2009
[2]小波變換在圖像邊緣檢測(cè)中應(yīng)用研究[D]. 喻煒.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3500732
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圖1.1陸地高壓區(qū)大氣邊界層的晝夜演變(S化11,1988)??
對(duì)流邊界層。在大氣邊界層中定義靜力穩(wěn)定的一種方法是;在近地面z=0時(shí)存在??一位溫0的相對(duì)最大值00,垂直上升直到再次探測(cè)00的高度,該高度W下的大??氣則是靜力不穩(wěn)定的,如圖2.1所示。我們將此高度定義為對(duì)流大氣邊界層高度,??這種方法簡(jiǎn)稱(chēng)為氣塊法。??端流使大氣邊界層內(nèi)產(chǎn)生對(duì)流混合,使邊界層大氣響應(yīng)于地表強(qiáng)迫。由溫度??層結(jié)形成的揣流運(yùn)動(dòng)即熱力瑞流,是大氣所特有的。對(duì)流邊界層,其上方被逆溫??層所覆蓋,邊界層頂附近溫度開(kāi)始隨高度變化,溫度梯度也明顯增加。在實(shí)脈應(yīng)??用中常W逆溫層底的高度作為對(duì)流邊界層高度。溫度梯度法已廣泛用于估算邊界??層高度,但濕度梯度的臨界值的選取還沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)(Zeng?et?al.,2004,?Dai?et?al.,??2014)。對(duì)于對(duì)流邊界層,邊界層高度定義為溫度梯度首次大于某給定臨界值的??-11?-??
然而臨界值的選取具有一定的經(jīng)驗(yàn)性,為考察不同臨界值的影響,本文??中臨界值設(shè)置為?6.0,?6.25,?6.5,?6J5?K?km-1。??圖2.5給出了?1月份晴天微波福射計(jì)觀測(cè)的位溫時(shí)空變化。如圖所示,1月??6日,1月7日位溫較低,1500m?W下位溫約為27化;六天中2000m?W上位溫??隨時(shí)間變化不明顯,1500m?W下位溫對(duì)地面的熱強(qiáng)迫響應(yīng)明顯;近地層位溫日變??化明顯,一般在12:00到16:00期間近地層大氣最暖;1500m?W下,部分時(shí)次位??溫隨高度的增加而減少,表明此時(shí)的大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。圖2.6給出了?2010??年蘇州2
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市非均勻性對(duì)城市氣象特征影響的數(shù)值模擬[J]. 宋玉強(qiáng),劉紅年,朱焱,王學(xué)遠(yuǎn). 高原氣象. 2014(06)
[2]基于小波變換的圖像邊緣檢測(cè)[J]. 邵婷婷,白宗文,周美麗. 電子測(cè)試. 2014(19)
[3]利用探空資料估算青藏高原及下游地區(qū)大氣邊界層高度[J]. 徐桂榮,崔春光,周志敏,張兵,李躍清,趙興炳. 暴雨災(zāi)害. 2014(03)
[4]北京夏季晴天邊界層特征及城市下墊面對(duì)海風(fēng)影響的數(shù)值模擬[J]. 張亦洲,苗世光,戴永久,劉勇洪. 地球物理學(xué)報(bào). 2013(08)
[5]利用激光雷達(dá)探測(cè)灰霾天氣大氣邊界層高度[J]. 張婉春,張瑩,呂陽(yáng),李凱濤,李正強(qiáng). 遙感學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]大氣邊界層物理研究進(jìn)展[J]. 劉輝志,馮健武,王雷,洪鐘祥. 大氣科學(xué). 2013(02)
[7]地基微波輻射計(jì)和太陽(yáng)光度計(jì)反演大氣水汽總量的對(duì)比研究[J]. 戴聰明,魏合理. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]復(fù)雜地形地區(qū)WRF模式四種邊界層參數(shù)化方案的評(píng)估[J]. 張小培,銀燕. 大氣科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]Evolution of planetary boundary layer under different weather conditions,and its impact on aerosol concentrations[J]. Jiannong Quan,Yang Gao,Qiang Zhang,Xuexi Tie,Junji Cao,Suqin Han,Junwang Meng,Pengfei Chen,Delong Zhao. Particuology. 2013(01)
[10]復(fù)雜地形上氣象場(chǎng)對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)值模擬結(jié)果影響的研究[J]. 王穎,隆霄,余曄,左洪超,梁依玲. 大氣科學(xué). 2013(01)
碩士論文
[1]基于小波分析的圖像邊緣檢測(cè)算法研究[D]. 龔正.中南大學(xué) 2009
[2]小波變換在圖像邊緣檢測(cè)中應(yīng)用研究[D]. 喻煒.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2006
本文編號(hào):3500732
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