發(fā)布時(shí)間：2023-11-24 22:34

　　熱帶氣旋是起源于熱帶海域的快速旋轉(zhuǎn)的渦旋系統(tǒng),總是伴隨著強(qiáng)風(fēng)和暴雨,登陸期間給人類的生命和財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。星載被動(dòng)微波遙感的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了熱帶氣旋準(zhǔn)確有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測。微波成像儀(Microwave Imager,MWRI)是我國第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)B星(FY-3B)主要載荷之一,能夠提供全天候全天時(shí)的微波輻射探測,為熱帶氣旋的研究提供了良好的觀測數(shù)據(jù)。本文將針對(duì)熱帶氣旋表面降水的微波遙感機(jī)制和方法進(jìn)行深入研究,為熱帶氣旋提供有效的評(píng)價(jià)參數(shù)。本論文將針對(duì)兩個(gè)物理算法對(duì)降水反演進(jìn)行研究:1)基于被動(dòng)微波輻射觀測資料的Wentz&Spencer(簡稱W/S)物理反演算法;2)基于主動(dòng)降水雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)和前向輻射傳輸模型構(gòu)建先驗(yàn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行降水反演研究的MWRI GPROF算法。本文首先針對(duì)僅使用被動(dòng)微波輻射觀測資料的W/S物理算法進(jìn)行熱帶氣旋表面降雨率反演研究。W/S降水反演算法是基于FY-3B MWRI 18.7GHz和36.5GHz的垂直和水平極化亮溫進(jìn)行熱帶氣旋降水反演的物理算法。該算法利用云雨吸收系數(shù)與降雨率之間直接且唯一的關(guān)系進(jìn)行降水反演。為了評(píng)估該算法反演性能,將熱帶氣...

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞
第1章 緒論
    1.1 熱帶氣旋被動(dòng)微波遙感研究的意義
    1.2 星載微波輻射計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國際微波輻射計(jì)的研制
        1.2.2 我國微波輻射計(jì)的研制
    1.3 被動(dòng)微波降水反演研究進(jìn)展
        1.3.1 被動(dòng)微波反演降水理論
        1.3.2 降水反演算法綜述
    1.4 降水反演算法選擇
    1.5 微波成像儀儀器介紹
    1.6 論文主要研究內(nèi)容和目的
第2章 被動(dòng)微波遙感理論
    2.1 黑體輻射定律
        2.1.1 普朗克輻射定律
        2.1.2 瑞利-金斯定律
        2.1.3 亮溫和發(fā)射率
        2.1.4 基爾霍夫定律
    2.2 微波輻射與大氣成分的相互作用
        2.2.1 大氣吸收
        2.2.2 大氣散射
    2.3 大氣輻射傳輸方程
        2.3.1 輻射傳輸方程
        2.3.2 晴空條件下大氣輻射傳輸
        2.3.3 云雨條件下大氣輻射傳輸
        2.3.4 Eddington近似輻射傳輸模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于被動(dòng)微波觀測的W/S算法降水反演研究
    3.1 W/S物理降水反演算法實(shí)現(xiàn)
        3.1.1 大氣透過率獲取
        3.1.2 云雨吸收率代替透過率
        3.1.3 波束填充修正
        3.1.4 降雨率提取方法
    3.2 降水反演結(jié)果對(duì)比分析
        3.2.1 熱帶氣旋個(gè)例選取及數(shù)據(jù)點(diǎn)匹配
        3.2.2 MWRI降水反演與NSIDC降水產(chǎn)品對(duì)比
        3.2.3 與AMSR-E W/S降水反演結(jié)果對(duì)比
        3.2.4 熱帶氣旋Maon個(gè)例研究：與TRMM PR降水產(chǎn)品對(duì)比
        3.2.5 熱帶氣旋降水空間分布：與TRMM TMI降水產(chǎn)品對(duì)比
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于主動(dòng)微波觀測的GPROF算法降水反演研究
    4.1 MWRI GPROF降水反演算法實(shí)現(xiàn)
        4.1.1 MWRI GPROF物理算法流程
        4.1.2 MWRI GPROF數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建
        4.1.3 貝葉斯反演理論
    4.2 MWRI GPROF降水反演實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證
        4.2.1 FY-3B MWRI觀測亮溫校準(zhǔn)
        4.2.2 熱帶氣旋個(gè)例的選取
        4.2.3 匹配數(shù)據(jù)點(diǎn)重采樣
        4.2.4 MWRI GPROF熱帶氣旋降水反演結(jié)果分析
    4.3 GPROF算法與W/S算法降水反演對(duì)比分析
        4.3.1 降雨率反演結(jié)果對(duì)比分析
        4.3.2 GPROF算法和W/S算法優(yōu)缺點(diǎn)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 MWRI GPROF降水反演誤差分析
    5.1 GPROF降水反演誤差來源分析
    5.2 GMI/MWRI觀測亮溫交叉定標(biāo)對(duì)反演結(jié)果影響
    5.3 數(shù)據(jù)庫廓線條目大小對(duì)反演結(jié)果影響
        5.3.1 不同數(shù)據(jù)庫降雨率反演結(jié)果對(duì)比
        5.3.2 不同數(shù)據(jù)庫降水反演結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
    5.4 貝葉斯權(quán)重值設(shè)置對(duì)反演結(jié)果影響
        5.4.1 不同權(quán)重值的降雨率反演結(jié)果對(duì)比
        5.4.2 不同權(quán)重值的降水反演結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
    5.5 最優(yōu)統(tǒng)計(jì)分析對(duì)降水反演結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)和主要貢獻(xiàn)
    6.3 論文的不足之處及進(jìn)一步研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號(hào)：3866726