云微物理参数的联合反演及其辐射效应的研究
发布时间：2021-07-03 02:00
云通常覆盖地球大气的60%左右,对地气系统辐射收支平衡有重要影响,细致了解云的宏、微观物理特性对研究云辐射效应、提高数值模式参数化方案有重要意义。本文选取最常见的层状云和卷云,利用地基主被动遥感设备联合观测,进行云微物理参数的联合反演,并利用得到的云参数模拟这两类云对地面辐射的影响,并与地面实测的辐射资料进行对比分析。得出结论如下:（1）在层状云个例研究中,单双参数法对层状云微物理参数反演的结果差异主要来自于微波辐射计对云中液态水的探测,总的来说双参数法比单参数法更可靠,因为它使用了更多的源数据。（2）在卷云个例研究中,由于两种雷达性能上的差异,联合两种设备能够获得更为完整的云区。对于卷云微物理参数的反演,联合反演方法较其他两种经验公式方法效果更好。（3）通过层状云和卷云的辐射模拟实验可以看出,在反演的云参数中,光学厚度对地面各种辐射通量的影响是最大的。云层的光学厚度越大,到达地面的太阳短波辐射越小,地面反射短波辐射也越小。另外云底温度越高云体向下发射的红外长波辐射越大。地面向上的长波辐射是地面温度的普朗克函数,随地面温度而变。（4）不管是层状云还是卷云,对短波的辐射强迫都为负值,对长...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１毫米波测云雷达的系统结构图??本文使用的是中电十四所为南京信息工程大学研制的３５ＧＨｚ毫米波雷达，??其主要技术参数性能如表２．１所示
??图２．１毫米波测云雷达的系统结构图??本文使用的是中电十四所为南京信息工程大学研制的３５ＧＨｚ毫米波雷达，??其主要技术参数性能如表２．１所示。该毫米波云雷达波束窄，方向性好，时空分??辨率高，可以使用ＰＰＩ，?ＲＨＩ，定点，体扫，扇扫多种方式对云的内部结构进行??图像显示以及进行连续的监测。基本的输出产品有回波强度Ｚ、径向速度Ｖ、速??度谱宽Ｗ和线性退偏振比Ｌｄｒ等，用户可以在终端直接了解云的生消演变情况。??９??
同时能够计算出大气可降水量及液态水路径。??ＨＴＧ３型微波辐射计由天馈、接收、数据处理、定标、电源、平台、辅助和??终端显示八个分系统组成，图２．３是它的系统组成部分，主要技术指标如表２．２??所示。??天馈分系统???Ｉ天线—義ｒｊ?＿??伺服?光栅ｐ接收机??Ｔ??拋物面天线?????ｐｘＳｊｚｉＪ?［?平台分系统??｜?ｖ波段???，?；?，接收机?方位仪支撑平台??数据处理分系统｜外部｜内部?￣￣ｒ—－１?????兩＼ｍ］丨温Ｉ丨匕接■絲???１—＾—ｊ?定标分系统??电分系统?枚跑曰；??１?４源分系＾及连接面板?ｈ｜????????????????１?辅??红外?洪水?＾?鼓风机?地面助??辐射计?传感器?加热器?气象站｜???ｈ＿??图２．３?Ａｉｒｄａ－ＨＴＧ型微波辐射计系统组成??
【参考文献】：
期刊论文
[1]毫米波雷达测云个例研究[J]. 樊雅文,黄兴友,李锋. 大气科学学报. 2013(05)
[2]利用云雷达反演层状云空气垂直速度及微物理参数的个例研究[J]. 段艺萍,刘寿东,刘黎平,李曦,徐亚娟,王冠华,苏艳. 科学技术与工程. 2013(27)
[3]用于激光云高仪的微分增强云检测方法[J]. 卜令兵,庄一洲,徐中兵,丘祖京,邵楠清,吕敏,张强. 红外与激光工程. 2013(08)
[4]毫米波云雷达反演层云微物理参数的个例试验[J]. 李曦,周筠珺,刘黎平,王延东. 成都信息工程学院学报. 2013(03)
[5]西北半干旱区激光雷达探测卷云几何特征和光学厚度[J]. 王瑾,张镭,王宏斌,刘瑞金,周碧,黄忠伟,闭建荣,张北斗,张武. 量子电子学报. 2013(01)
[6]云雷达反演层状云微物理参数及其与飞机观测数据的对比[J]. 刘黎平,宗蓉,齐彦斌,刘健. 中国工程科学. 2012(09)
[7]SBDART对云地面长波辐射强迫的模拟研究[J]. 杨树臣,高太长,苏小勇,张志越. 大气与环境光学学报. 2012(04)
[8]偏振-米散射激光雷达对卷云的探测[J]. 迟如利,刘厚通,王珍珠,刘东,周军,胡欢陵. 强激光与粒子束. 2009(09)
[9]毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望[J]. 仲凌志,刘黎平,葛润生. 地球科学进展. 2009(04)
[10]西北典型地域云对地气系统的辐射强迫研究[J]. 陈勇航,白鸿涛,黄建平,邱学兴,亢燕铭,管晓丹,毛晓琴. 中国环境科学. 2008(02)
博士论文
[1]地基多通道微波辐射计的反演算法及应用[D]. 张北斗.兰州大学 2014
硕士论文
[1]地基遥感云特征参数的初步研究[D]. 韦凯华.南京信息工程大学 2015
[2]西北半干旱区卷云的激光雷达探测及其辐射效应的模拟研究[D]. 王瑾.兰州大学 2013
[3]FY-2C卫星云降水物理特性参数的反演分析[D]. 刘香娥.中国气象科学研究院 2009
本文编号：3261633
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１毫米波测云雷达的系统结构图??本文使用的是中电十四所为南京信息工程大学研制的３５ＧＨｚ毫米波雷达，??其主要技术参数性能如表２．１所示
??图２．１毫米波测云雷达的系统结构图??本文使用的是中电十四所为南京信息工程大学研制的３５ＧＨｚ毫米波雷达，??其主要技术参数性能如表２．１所示。该毫米波云雷达波束窄，方向性好，时空分??辨率高，可以使用ＰＰＩ，?ＲＨＩ，定点，体扫，扇扫多种方式对云的内部结构进行??图像显示以及进行连续的监测。基本的输出产品有回波强度Ｚ、径向速度Ｖ、速??度谱宽Ｗ和线性退偏振比Ｌｄｒ等，用户可以在终端直接了解云的生消演变情况。??９??
同时能够计算出大气可降水量及液态水路径。??ＨＴＧ３型微波辐射计由天馈、接收、数据处理、定标、电源、平台、辅助和??终端显示八个分系统组成，图２．３是它的系统组成部分，主要技术指标如表２．２??所示。??天馈分系统???Ｉ天线—義ｒｊ?＿??伺服?光栅ｐ接收机??Ｔ??拋物面天线?????ｐｘＳｊｚｉＪ?［?平台分系统??｜?ｖ波段???，?；?，接收机?方位仪支撑平台??数据处理分系统｜外部｜内部?￣￣ｒ—－１?????兩＼ｍ］丨温Ｉ丨匕接■絲???１—＾—ｊ?定标分系统??电分系统?枚跑曰；??１?４源分系＾及连接面板?ｈ｜????????????????１?辅??红外?洪水?＾?鼓风机?地面助??辐射计?传感器?加热器?气象站｜???ｈ＿??图２．３?Ａｉｒｄａ－ＨＴＧ型微波辐射计系统组成??
【参考文献】：
期刊论文
[1]毫米波雷达测云个例研究[J]. 樊雅文,黄兴友,李锋. 大气科学学报. 2013(05)
[2]利用云雷达反演层状云空气垂直速度及微物理参数的个例研究[J]. 段艺萍,刘寿东,刘黎平,李曦,徐亚娟,王冠华,苏艳. 科学技术与工程. 2013(27)
[3]用于激光云高仪的微分增强云检测方法[J]. 卜令兵,庄一洲,徐中兵,丘祖京,邵楠清,吕敏,张强. 红外与激光工程. 2013(08)
[4]毫米波云雷达反演层云微物理参数的个例试验[J]. 李曦,周筠珺,刘黎平,王延东. 成都信息工程学院学报. 2013(03)
[5]西北半干旱区激光雷达探测卷云几何特征和光学厚度[J]. 王瑾,张镭,王宏斌,刘瑞金,周碧,黄忠伟,闭建荣,张北斗,张武. 量子电子学报. 2013(01)
[6]云雷达反演层状云微物理参数及其与飞机观测数据的对比[J]. 刘黎平,宗蓉,齐彦斌,刘健. 中国工程科学. 2012(09)
[7]SBDART对云地面长波辐射强迫的模拟研究[J]. 杨树臣,高太长,苏小勇,张志越. 大气与环境光学学报. 2012(04)
[8]偏振-米散射激光雷达对卷云的探测[J]. 迟如利,刘厚通,王珍珠,刘东,周军,胡欢陵. 强激光与粒子束. 2009(09)
[9]毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望[J]. 仲凌志,刘黎平,葛润生. 地球科学进展. 2009(04)
[10]西北典型地域云对地气系统的辐射强迫研究[J]. 陈勇航,白鸿涛,黄建平,邱学兴,亢燕铭,管晓丹,毛晓琴. 中国环境科学. 2008(02)
博士论文
[1]地基多通道微波辐射计的反演算法及应用[D]. 张北斗.兰州大学 2014
硕士论文
[1]地基遥感云特征参数的初步研究[D]. 韦凯华.南京信息工程大学 2015
[2]西北半干旱区卷云的激光雷达探测及其辐射效应的模拟研究[D]. 王瑾.兰州大学 2013
[3]FY-2C卫星云降水物理特性参数的反演分析[D]. 刘香娥.中国气象科学研究院 2009
本文编号：3261633
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