氣溶膠作為全球氣候系統(tǒng)變化的主要不確定性因子之一,通過直接、間接和半直接效應影響地氣系統(tǒng)輻射能量收支平衡,在調(diào)節(jié)全球與區(qū)域尺度氣候平衡中扮演重要角色。在紅外波段范圍內(nèi),礦物型氣溶膠、大氣吸收氣體和水汽等對于大氣層頂?shù)男l(wèi)星觀測輻射起著主要的影響作用。目前不同區(qū)域尺度的可見光波段氣溶膠輻射特性研究已有較為全面的發(fā)展,相比之下紅外波段的相關(guān)研究仍較為欠缺。與海洋區(qū)域上空的氣溶膠輻射特性研究相比,陸地氣溶膠紅外遙感探測研究受諸多不確定因素的影響,因此建立適合陸地區(qū)域的氣溶膠紅外輻射特性探測與反演方法系統(tǒng)具有十分重要的意義。本論文基于星載高光譜分辨率紅外傳感器觀測與快速輻射傳輸模式模擬,發(fā)展了一套陸地區(qū)域氣溶膠紅外輻射特性的研究算法,應用該算法對Aqua星載大氣紅外輻射探測儀（AIRS）在陸地觀測區(qū)域內(nèi),不同類型氣溶膠的空間分布探測與光學厚度反演進行研究,同時提出了AIRS觀測資料質(zhì)量控制的噪音剔除算法,以及礦物沙塵氣溶膠與云檢驗方法。與其它星載傳感器氣溶膠產(chǎn)品的對比驗證結(jié)果表明,本文發(fā)展的算法體系可直接應用于AIRS和紅外大氣探測干涉儀（IASI）的高光譜紅外觀測資料,同時也為相似星載傳感器探... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 典型氣溶膠輻射效應
    1.3 氣溶膠長波輻射強迫
    1.4 氣溶膠模式研究進展
    1.5 氣溶膠衛(wèi)星遙感研究進展
    1.6 論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
    1.7 論文的創(chuàng)新點
    參考文獻
第二章 衛(wèi)星紅外探測輻射的氣溶膠光譜效應
    2.1 研究概述
    2.2 RTTOV輻射傳輸模式
        2.2.1 模式特點與組成
        2.2.2 模式基本方程組
        2.2.3 模式版本9.1介紹
    2.3 氣溶膠輻射效應的敏感性試驗
        2.3.1 試驗模擬輸入?yún)?shù)
        2.3.2 試驗星載儀器簡介
        2.3.3 基本方法
    2.4 結(jié)果分析
        2.4.1 標準大氣模型結(jié)果分析
        2.4.2 標準氣溶膠模型結(jié)果分析
        2.4.3 IASI光譜分區(qū)結(jié)果分析
        2.4.4 紅外大氣窗區(qū)結(jié)果分析
    2.5 小結(jié)
    參考文獻
第三章 利用AIRS探測沙塵氣溶膠與云的空間分布
    3.1 研究概述
    3.2 星載AIRS儀器及產(chǎn)品
        3.2.1 儀器簡介
        3.2.2 數(shù)據(jù)產(chǎn)品簡介
    3.3 理想紅外探測通道的選取
        3.3.1 選取標準
        3.3.2 選取結(jié)果
    3.4 個例研究
        3.4.1 基本方案
        3.4.2 沙塵與云檢驗
        3.4.3 沙塵與云標記
    3.5 小結(jié)
    參考文獻
第四章 AIRS輻射產(chǎn)品質(zhì)量控制
    4.1 研究概述
    4.2 主成分分析法基礎(chǔ)的噪音剔除
        4.2.1 噪音過濾問題
        4.2.2 算法基本理論
        4.2.3 算法執(zhí)行預處理
        4.2.4 算法執(zhí)行步驟
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 PCA方案1結(jié)果分析
        4.3.2 PCA方案2結(jié)果分析
        4.3.3 噪音等效溫差分析
        4.3.4 PCA重建誤差分析
    4.4 小結(jié)
    參考文獻
第五章 利用AIRS反演陸地區(qū)域氣溶膠光學厚度
    5.1 研究概述
    5.2 數(shù)據(jù)介紹
        5.2.1 AIRS觀測輻射產(chǎn)品
        5.2.2 NCEP/GDAS數(shù)據(jù)
        5.2.3 MODIS氣溶膠光學厚度產(chǎn)品
        5.2.4 CALIPSO云層與氣溶膠產(chǎn)品
    5.3 反演方法
        5.3.1 預處理
        5.3.2 晴空輻射計算
        5.3.4 建立查算表
    5.4 個例研究
        5.4.1 觀測數(shù)據(jù)的預處理
        5.4.2 云檢驗
        5.4.3 氣溶膠含量等級設(shè)置
        5.4.4 反演影響因子
    5.5 反演結(jié)果分析與驗證
        5.5.1 驗證資料匹配
        5.5.2 單一氣溶膠含量等級的反演AOD驗證
        5.5.3 查算表氣溶膠含量等級的反演AOD驗證
    5.6 亞洲沙塵型氣溶膠模型的AOD反演
        5.6.1 模型的建立
        5.6.2 反演方案設(shè)計
        5.6.3 反演結(jié)果分析
    5.7 OPAC沙漠型與亞洲沙塵型的反演結(jié)果對比分析
    5.8 小結(jié)
    參考文獻
第六章 總結(jié)與討論
    6.1 本文主要結(jié)果
    6.2 本文的創(chuàng)新性
    6.3 本文不足與展望
在學期間的科研工作
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]衛(wèi)星資料測量精度參數(shù)“NEDT”[J]. 鄒曉蕾.  氣象科技進展. 2011(03)
[2]用AMSU資料反演西北太平洋海域大氣濕度廓線的研究[J]. 王曦,宋國瓊,姚展予,李萬彪.  北京大學學報(自然科學版). 2010(01)
[3]“珍珠”臺風衛(wèi)星紅外通道亮溫的數(shù)值模擬[J]. 丁偉鈺,萬齊林.  大氣科學. 2008(03)
[4]利用靜止氣象衛(wèi)星紅外通道遙感監(jiān)測中國沙塵暴[J]. 胡秀清,盧乃錳,張鵬.  應用氣象學報. 2007(03)
[5]沙塵氣溶膠光學厚度的全球分布及分析[J]. 馬井會,張華,鄭有飛,孫治安.  氣候與環(huán)境研究. 2007(02)
[6]國際衛(wèi)星紅外大氣探測器發(fā)展新特點[J]. 劉輝,董超華,張文建.  氣象科技. 2006(05)
[7]利用RTTOV7快速輻射傳輸模式模擬風云二號紅外和水汽成像通道輻射率的研究[J]. 馬剛,邱崇踐,黎光清,張鳳英.  紅外與毫米波學報. 2006(01)
[8]中國硫酸鹽氣溶膠及其輻射強迫的模擬[J]. 高麗潔,王體健,徐永福,閔錦忠.  高原氣象. 2004(05)
[9]云參數(shù)對RTTOV5模式模擬誤差的影響分析[J]. 馬剛,方宗義,張鳳英.  應用氣象學報. 2001(04)



本文編號：3093306