由于溫室效應(yīng)的日益加劇,人們對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化的研究顯得十分迫切。全球碳循環(huán)研究以及全球氣候變化研究都對(duì)溫室氣體CO₂和CH₄的精度提出了很高的要求。衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)溫室氣體的方法,可以提供全球大區(qū)域范圍長(zhǎng)時(shí)間序列的不間斷的觀測(cè)數(shù)據(jù),已經(jīng)成為了監(jiān)測(cè)全球溫室氣體變化的主要觀測(cè)模式。隨著遙感科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,觀測(cè)溫室氣體的傳感器的空間分辨率和光譜分辨率都在提高,與之相應(yīng)的對(duì)溫室氣體的反演方法的精度的要求也在提高。因此,溫室氣體的高精度反演方法研究是目前一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。本文對(duì)大氣CO₂和CH₄遙感反演中的大氣輻射傳輸模擬與反演方法進(jìn)行研究。為了了解其他參數(shù)對(duì)CO₂和CH₄反演的影響程度,必須對(duì)這些參數(shù)先進(jìn)行敏感性分析。通過(guò)SCIATRAN正演模型,在固定其他參數(shù)不變的情況下,改變特定參數(shù)的值,分析特定參數(shù)對(duì)模擬的輻亮度值的影響。CO₂和CH₄反演的主要誤差來(lái)自地表反照率、氣溶膠和水汽廓線,因此重點(diǎn)對(duì)這三個(gè)參數(shù)的敏感性進(jìn)行分... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

全球CO2從1950年代后期到2013年的增長(zhǎng)和增長(zhǎng)速率

甲烷（CH4）是僅次于 CO2的主要溫室氣體，其全球增溫潛能是 CO1750 年全球平均 CH4濃度為 722±25ppb[4]，而在 2011 年全球平均 1803±2ppb，人類在工業(yè)化時(shí)代的活動(dòng)同樣對(duì)大氣中 CH4濃度的增的影響。從 1978 年開(kāi)始，通過(guò)大氣直接測(cè)量?jī)x器計(jì)算得到 CH4的年勢(shì)（圖 1.2）。圖 1.2（a）綠色、紅色和藍(lán)色線分別代表 UCI（每年四個(gè)GE（月平均）和 NOAA/ESL/GMD（準(zhǔn)兩周）測(cè)量的全球平均 CH4由全球去除季節(jié)變化后的數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)得到。從圖 1.22（b）中可以看出，1978 年到 1998 年，CH4呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，106 年呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì)，2007 年到 2013 年為上升趨勢(shì)[5]。AP5 指出，到CO2以及 CH4等溫室氣體可能使全球溫度增加 1.4~5.8℃。因此，研O2和 CH4的濃度時(shí)空分布特征及相應(yīng)的反演方法，有助于全面系統(tǒng)環(huán)境狀況和全球氣候變化。

圖 1.3 1980 年到 2001 年地球表面溫度的變化溫室效應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致全球平均降水量的增加，暴雨和干旱等極端降水事件會(huì)增多，不同的地區(qū)將發(fā)生更頻繁的干旱和洪澇。目前，全球變化研究一直是熱門(mén)研究領(lǐng)域，主要集中在人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的一系列生存環(huán)境問(wèn)題的研究以及人類應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)和減緩全球環(huán)境變化的研究這兩個(gè)大方向。全球氣候環(huán)境變化也成為了全球變化研究的核心問(wèn)題和重要內(nèi)容。1950 年代后期，來(lái)自 SIO (Scripps institution of Oceanography)的 C. D. Keeling在莫納羅亞山、夏威夷和南極開(kāi)始了精確的大氣 CO2的長(zhǎng)期系統(tǒng)測(cè)量[6,7]。現(xiàn)在在美國(guó)阿拉斯加州的巴羅、夏威夷州的莫納羅亞山、薩摩亞群島和南極洲上有四座天文臺(tái)來(lái)檢測(cè)大氣中 CO2的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，通過(guò)全球氣體的采樣網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供大氣 CO2的空間變化，包括高塔、地面站和測(cè)量船等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]H2O、CO2高溫氣體吸收帶紅外輻射與傳輸研究[D]. 蔡熠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017

碩士論文
[1]大氣輻射傳輸軟件MODTRAN5的性能分析[D]. 馬力.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3288803