大氣是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),在不同的地區(qū)、環(huán)境、時間和其他條件下,其變化很大。大氣輻射傳輸是大氣基本物理過程之一,在地基定標(biāo)、遙感反演及驗證中都是很關(guān)鍵的過程。在熱紅外波段,大氣輻射傳輸受到大氣溫濕氣等廓線的影響,精準(zhǔn)進(jìn)行大氣輻射傳輸模擬對熱紅外波段數(shù)據(jù)的校正至關(guān)重要,而這種模擬依賴于高精度的大氣廓線和大氣輻射傳輸模型的獲取和使用。傳統(tǒng)大氣輻射傳輸模型的標(biāo)準(zhǔn)大氣模式只能刻畫大尺度區(qū)域大氣特性,難以精確表征局地大氣動態(tài)變化。因而如何獲取、評價大氣廓線及構(gòu)建更符合實際大氣狀況的局地大氣模式是亟待解決的問題。本文以UWYO（the University of Wyoming）地基探空大氣廓線為參考數(shù)據(jù),全面評估了不同來源的7種大氣廓線精度,分別為:MYD07大氣廓線（the MODerate-resolution Imaging Spectroradiomete atmospheric profile product）、AIRS大氣廓線（the Atmospheric Infrared Sounder atmospheric profile product）、ECMWF大氣廓線（the Eur... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)分布及觀測設(shè)備示意圖

第二章數(shù)據(jù)介紹及預(yù)處理13圖2.2在再分析大氣廓線時空插值示意圖（改編自Barsi等[36]）：（x，y），（x，y+1），（x+1，y+1），（x+1，y）是站點周圍四個格網(wǎng)點的坐標(biāo)，五角星形或紅色圓圈表示站點的坐標(biāo)，t0表示衛(wèi)星過境時間，t1和t2表示衛(wèi)星過境時間之前和之后再分析大氣廓線的規(guī)定的UTC時間。Fig.2.2Schematicdiagramoftheinterpolationofthereanalysisprofilesinspaceandtime(adaptedfromBarsietal.,[36]):(x,y),(x,y+1),(x+1,y+1),and(x+1,y)arethecoordinatesofthefourgridcornerssurroundingasite,apentagramorcircleinredrepresentsthecoordinateofasite,t0isthesatelliteoverpassingtime,andt1andt2aretheprescribedUTCtimeofthereanalysisprofilesbeforeandaftersatelliteoverpassingtime2.2.2大氣模式構(gòu)建在進(jìn)行局地大氣模式構(gòu)建時，本文主要使用UWYO大氣廓線數(shù)據(jù)。所構(gòu)建的大氣模式共包括4個大氣參數(shù)：自定義高程值（km）、不同高度層的氣壓（hPa）、不同高度層的空氣溫度（K）和不同高度層的水汽質(zhì)量混合比（g/kg）。參考《1976，美國標(biāo)準(zhǔn)大氣》[61]中的大氣參數(shù)構(gòu)建方法，結(jié)合本文實際研究數(shù)據(jù)和區(qū)域，在進(jìn)行大氣參數(shù)模擬時，本文采用的方法為：構(gòu)建大氣廓線中高程值與其對應(yīng)的各大氣參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式，通過MATLAB曲線擬合工具箱擬合系數(shù)，最后根據(jù)擬合出的關(guān)系式結(jié)合自定義高程值模擬出各高度層的大氣參數(shù)。首先，對高程進(jìn)行自定義分層，本文將其設(shè)置為以下情況：以幾何高度為垂直坐標(biāo)，垂直間隔取地面20km內(nèi)每1km分一層；20-50km每5km分一層；50km以上將參考MODTRAN內(nèi)置的大氣廓線進(jìn)行補(bǔ)充[62]。如此分層的主要依據(jù)為：（1）參考MODTRAN內(nèi)置大氣模式：MODTRAN內(nèi)置的6種大氣模式的高程

第三章大氣廓線精度評估17第三章大氣廓線精度評估本章主要以UWYO大氣廓線為參考數(shù)據(jù)，從大氣廓線的垂直分布、大氣參數(shù)、反演的地表溫度及地表溫度驗證四個方面對不同的大氣廓線進(jìn)行精度評估。在進(jìn)行站點選擇時，為確保UWYO大氣廓線能夠代表衛(wèi)星過境時刻的真實大氣狀況，本文將UWYO大氣廓線與衛(wèi)星反演大氣廓線（即MYD07和AIRS）之間的時間差限制在1小時內(nèi)，最終選擇了位于歐洲的17個UWYO地基探空站點，經(jīng)度范圍從15oE到30oE。圖3.1顯示了這17個探空站點的地理位置分布。表3.1總結(jié)了有關(guān)這17個地基探空站點的詳細(xì)信息。圖3.117個地基探空站點的地理位置分布圖Fig.3.1Geographicallocationof17radiosondestations

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]NPP-VIIRS熱紅外數(shù)據(jù)地表溫度反演方法研究[D]. 王晨光.山西大學(xué) 2018
[2]大氣輻射傳輸軟件MODTRAN5的性能分析[D]. 馬力.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]典型天氣大氣輻射傳輸特性模型設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張敏.大連海事大學(xué) 2015
[4]大氣中的輻射傳輸及應(yīng)用[D]. 邱榮.電子科技大學(xué) 2006
[5]基于輻射傳輸模型的遙感影像大氣糾正[D]. 沈強(qiáng).武漢大學(xué) 2005



本文編號：3280447