大氣CO 2 遙感探測儀器的關(guān)鍵指標(biāo)和敏感性分析研究
發(fā)布時間:2023-03-29 03:34
利用近紅外譜段的反射太陽輻射遙感大氣低層CO2濃度信息,已成為目前國際研究熱點領(lǐng)域。本文結(jié)合中國碳衛(wèi)星探測的精度要求,針對高光譜CO2探測儀光柵分光、陣列探測器特點,利用高精度大氣輻射傳輸模式研究光譜分辨率和采樣率及信噪比等儀器關(guān)鍵指標(biāo)對獲取的CO2光譜的影響,同時對影響CO2遙感的主要因子開展了敏感性試驗,分析了氣溶膠、地表反照率、水汽以及溫度等大氣條件的變化對衛(wèi)星觀測光譜的影響,以及氣溶膠對XCO2反演精度的影響。 研究結(jié)果表明:高光譜CO2探測儀首先應(yīng)該有足夠高的光譜分辨率,以便從連續(xù)的太陽反射譜段中分辨出CO2吸收線;為保證CO2光譜的準(zhǔn)確測量,光譜儀所用探測器面元應(yīng)該保證光譜采樣率大于2;探測大氣CO2柱平均干空氣混合比(XCO2)1%的變化所需要的信噪比是可以達(dá)到的。 氣溶膠散射引起的光學(xué)路徑長度的改變與氣溶膠類型、模態(tài)以及高度分布密切相關(guān)。城市型和海洋型氣...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 大氣中的 CO2
1.2 國內(nèi)外 CO2遙感監(jiān)測現(xiàn)狀
1.2.1 國際上 CO2衛(wèi)星探測計劃
1.2.1.1 已發(fā)射的 CO2衛(wèi)星
1.2.1.2 計劃發(fā)射的 CO2衛(wèi)星
1.2.2 CO2反演算法
1.2.2.1 改進(jìn)的 DOAS 反演算法
1.2.2.2 全物理反演算法
1.3 研究內(nèi)容和研究意義
第二章 理論背景和模擬計算系統(tǒng)
2.1 CO2分子吸收譜線
2.1.1 譜線強(qiáng)度
2.1.2 譜線線型和半寬
2.1.2.1 自然加寬
2.1.2.2 壓力加寬
2.1.2.3 多普勒加寬
2.1.2.4 混合加寬
2.2 正演模擬系統(tǒng)
2.2.1 CO2短波紅外遙感原理
2.2.2 正演模式
2.2.3 輻射傳輸模式
2.2.3.1 LBLRTM 逐線積分輻射傳輸模式
2.2.3.2 SCIATRAN 輻射傳輸模式
2.3 GOSAT 觀測光譜模擬驗證
第三章 CO2遙感儀器的關(guān)鍵指標(biāo)分析
3.1 高光譜 CO2探測儀的主要技術(shù)指標(biāo)
3.2 CO2吸收譜段分析
3.3 光譜參數(shù)分析
3.3.1 光譜分辨率
3.3.2 光譜采樣率
3.3.3 分析和討論
3.4 信噪比需求分析
3.5 本章結(jié)論
第四章 CO2遙感探測的敏感性試驗
4.1 氣溶膠的敏感性試驗
4.1.1 不同類型氣溶膠的影響
4.1.3 氣溶膠模態(tài)的影響
4.1.3.1 清潔型大陸氣溶膠
4.1.3.2 污染型大陸氣溶膠
4.1.3.3 海洋型氣溶膠
4.1.3.4 本節(jié)小結(jié)
4.1.4 氣溶膠垂直分布的影響
4.1.4.1 清潔型大陸氣溶膠
4.1.4.2 污染型大陸氣溶膠
4.1.4.3 海洋型氣溶膠
4.1.4.4 本節(jié)小結(jié)
4.2 地表反照率的敏感性試驗
4.3 水汽的敏感性試驗
4.4 溫度的敏感性試驗
4.5 本章結(jié)論
第五章 氣溶膠對XCO2反演精度的影響
5.1 氣溶膠對 XCO2反演精度的影響
5.2 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 本文創(chuàng)新之處
6.3 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
本文編號:3773908
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 大氣中的 CO2
1.2.1 國際上 CO2衛(wèi)星探測計劃
1.2.1.1 已發(fā)射的 CO2衛(wèi)星
1.2.1.2 計劃發(fā)射的 CO2衛(wèi)星
1.2.2 CO2反演算法
1.2.2.1 改進(jìn)的 DOAS 反演算法
1.2.2.2 全物理反演算法
1.3 研究內(nèi)容和研究意義
第二章 理論背景和模擬計算系統(tǒng)
2.1 CO2分子吸收譜線
2.1.1 譜線強(qiáng)度
2.1.2 譜線線型和半寬
2.1.2.1 自然加寬
2.1.2.2 壓力加寬
2.1.2.3 多普勒加寬
2.1.2.4 混合加寬
2.2 正演模擬系統(tǒng)
2.2.1 CO2短波紅外遙感原理
2.2.2 正演模式
2.2.3 輻射傳輸模式
2.2.3.1 LBLRTM 逐線積分輻射傳輸模式
2.2.3.2 SCIATRAN 輻射傳輸模式
2.3 GOSAT 觀測光譜模擬驗證
第三章 CO2遙感儀器的關(guān)鍵指標(biāo)分析
3.1 高光譜 CO2探測儀的主要技術(shù)指標(biāo)
3.2 CO2吸收譜段分析
3.3 光譜參數(shù)分析
3.3.1 光譜分辨率
3.3.2 光譜采樣率
3.3.3 分析和討論
3.4 信噪比需求分析
3.5 本章結(jié)論
第四章 CO2遙感探測的敏感性試驗
4.1 氣溶膠的敏感性試驗
4.1.1 不同類型氣溶膠的影響
4.1.3 氣溶膠模態(tài)的影響
4.1.3.1 清潔型大陸氣溶膠
4.1.3.2 污染型大陸氣溶膠
4.1.3.3 海洋型氣溶膠
4.1.3.4 本節(jié)小結(jié)
4.1.4 氣溶膠垂直分布的影響
4.1.4.1 清潔型大陸氣溶膠
4.1.4.2 污染型大陸氣溶膠
4.1.4.3 海洋型氣溶膠
4.1.4.4 本節(jié)小結(jié)
4.2 地表反照率的敏感性試驗
4.3 水汽的敏感性試驗
4.4 溫度的敏感性試驗
4.5 本章結(jié)論
第五章 氣溶膠對XCO2反演精度的影響
5.1 氣溶膠對 XCO2反演精度的影響
5.2 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 本文創(chuàng)新之處
6.3 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
本文編號:3773908
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