地基多通道微波辐射计的反演算法及应用
发布时间：2021-08-27 22:03
我国疆域辽阔,气象灾害多发。为减少灾害性天气对工农业生产和国民经济造成的巨大威胁,国家不断加强现代化气象观测手段,增强人工影响天气的能力。地基多通道微波辐射计采用被动接收的方式,工作时无需对外发射电磁波,体积小、功耗低,还有长期连续工作、无人值守和便于组网等独特优势。在一些发达国家,已开始代替无线电探空气球,在数值天气预报、人工影响天气工程、气候变化研究等领域中承担关键角色。本文发展了一套多通道微波辐射计大气温湿廓线反演算法,并用于我国星载雷达校飞试验对比观测和估算雷达路径积分衰减；研制成功了地基35通道微波辐射计原理样机,设计了一套标定方法和大气温湿廓线反演系统,利用Visual VC++,开发了辐射计的软件控制系统及实时可视化图像显示模块,并进行了多次野外观测对比试验。基于多通道地基微波辐射计观测亮温,发展了大气温湿及液态水廓线反演算法。以试验地区近二十年的历史无线探空资料为样本集,经过先期去除资料数据量缺失、格式转换、插值等处理后,进行分类处理,分为大气晴空无云数据集和有云数据集两种情况。对于晴空无云的样本集,利用大气微波辐射传输模式,以晴空大气温度、湿度、气压、高度等信息作为输...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
加入世界气象组织的中国的地面气象站的分布（Maetal.2014)
地基的微波遥感方法，研制出K波段和V波 丨^段微波福射计（图2-3、图2-4所示），并利 丨y ^ _用统计法、线性回归法等方法反演大气的温度、水汽髓輔絲缝，測^^臓在3公里以下能够达到均方根误差在2K的藝H I精度（Westwater E.R.，1969，1970，1972, 1975,1978; M. Decker, 1978; F. Guiraud, 1979; D.Hogg, 1983)。微波福射计开始广泛应用于 图2-3双频（53.5GHz、_各类观测试验，并与激光雷达、风廓线雷达、f射计（E. R. Westwater, 1975)云雷达、梯度观测塔及卫星观测等资料相互结合补充，进行大气温度、水汽、云中液态水含量、过冷水云等基本气象探测和研究云的微物理特性
开发出一系列基于各种平台的微波/毫米波气象額射计产ift,并成功转入商业化，批量生产，投入市场。美国Radiometrics公司（图2-5)和德国RPG公司（图2-6)代表了当今这一领域的国际领先水平，这两家公司产品均具有很高的集成度和综合反演能力，能够实现多通道探测，从而精确反演大气温湿廓线21
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测大气温湿廓线的35通道微波辐射计设计原理与特点[J]. 卢建平,黄建平,郭学良,于子平,雷连发,张北斗. 气象科技. 2014(02)
[2]基于地基微波辐射计资料对咸宁两次冰雹天气的观测分析[J]. 黄治勇,徐桂荣,王晓芳,唐永兰. 气象. 2014(02)
[3]云降水物理与人工影响天气研究进展（2008～2012年）[J]. 郭学良,付丹红,胡朝霞. 大气科学. 2013(02)
[4]星载降水雷达机载校飞试验:地基多通道微波辐射计估算雷达路径积分衰减[J]. 郭杨,商建,杨虎,吴琼. 气象学报. 2012(04)
[5]不同时次地基微波辐射计反演产品评估[J]. 刘建忠,何晖,张蔷. 气象科技. 2012(03)
[6]我国Ka频段降水测量雷达机载校飞试验结果[J]. 商建,郭杨,吴琼,杨虎,尹红刚. 应用气象学报. 2011(05)
[7]利用地基微波辐射计反演兰州地区液态云水路径和可降水量的初步研究[J]. 黄建平,何敏,阎虹如,张北斗,闭建荣,靳秦建. 大气科学. 2010(03)
[8]由地基微波辐射计测量得到的北京地区水汽特性的初步分析[J]. 刘红燕,王迎春,王京丽,李炬,曹晓彦,熊斌. 大气科学. 2009(02)
[9]An Overview of the Semi-arid Climate and Environment Research Observatory over the Loess Plateau[J]. 黄建平,张武,左金清,闭建荣,史晋森,王鑫,常倬林,黄忠伟,杨溯,张北斗,王国印,冯广泓,袁九毅,张镭,左洪超,王式功,符淙斌,丑纪范. Advances in Atmospheric Sciences. 2008(06)
[10]地基微波辐射仪监测的张掖大气水汽含量与雨强的关系[J]. 陈添宇,陈乾,丁瑞津. 干旱区地理. 2007(04)
博士论文
[1]毫米波辐射特性及成像研究[D]. 张光锋.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]地基微波辐射计亮温观测数据处理及对闪电高温的响应探讨[D]. 曹雪芬.南京信息工程大学 2013
[2]区域自动气象站信息处理系统的设计与实现[D]. 栾彩霞.电子科技大学 2012
[3]地基微波辐射计大气环境遥感研究[D]. 王波.中国海洋大学 2007
[4]结合MM5和M-C辐射传输模式对中国地区对流性降水云微波辐射特性的研究[D]. 王小兰.中国气象科学研究院 2005
本文编号：3367175
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
加入世界气象组织的中国的地面气象站的分布（Maetal.2014)
地基的微波遥感方法，研制出K波段和V波 丨^段微波福射计（图2-3、图2-4所示），并利 丨y ^ _用统计法、线性回归法等方法反演大气的温度、水汽髓輔絲缝，測^^臓在3公里以下能够达到均方根误差在2K的藝H I精度（Westwater E.R.，1969，1970，1972, 1975,1978; M. Decker, 1978; F. Guiraud, 1979; D.Hogg, 1983)。微波福射计开始广泛应用于 图2-3双频（53.5GHz、_各类观测试验，并与激光雷达、风廓线雷达、f射计（E. R. Westwater, 1975)云雷达、梯度观测塔及卫星观测等资料相互结合补充，进行大气温度、水汽、云中液态水含量、过冷水云等基本气象探测和研究云的微物理特性
开发出一系列基于各种平台的微波/毫米波气象額射计产ift,并成功转入商业化，批量生产，投入市场。美国Radiometrics公司（图2-5)和德国RPG公司（图2-6)代表了当今这一领域的国际领先水平，这两家公司产品均具有很高的集成度和综合反演能力，能够实现多通道探测，从而精确反演大气温湿廓线21
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测大气温湿廓线的35通道微波辐射计设计原理与特点[J]. 卢建平,黄建平,郭学良,于子平,雷连发,张北斗. 气象科技. 2014(02)
[2]基于地基微波辐射计资料对咸宁两次冰雹天气的观测分析[J]. 黄治勇,徐桂荣,王晓芳,唐永兰. 气象. 2014(02)
[3]云降水物理与人工影响天气研究进展（2008～2012年）[J]. 郭学良,付丹红,胡朝霞. 大气科学. 2013(02)
[4]星载降水雷达机载校飞试验:地基多通道微波辐射计估算雷达路径积分衰减[J]. 郭杨,商建,杨虎,吴琼. 气象学报. 2012(04)
[5]不同时次地基微波辐射计反演产品评估[J]. 刘建忠,何晖,张蔷. 气象科技. 2012(03)
[6]我国Ka频段降水测量雷达机载校飞试验结果[J]. 商建,郭杨,吴琼,杨虎,尹红刚. 应用气象学报. 2011(05)
[7]利用地基微波辐射计反演兰州地区液态云水路径和可降水量的初步研究[J]. 黄建平,何敏,阎虹如,张北斗,闭建荣,靳秦建. 大气科学. 2010(03)
[8]由地基微波辐射计测量得到的北京地区水汽特性的初步分析[J]. 刘红燕,王迎春,王京丽,李炬,曹晓彦,熊斌. 大气科学. 2009(02)
[9]An Overview of the Semi-arid Climate and Environment Research Observatory over the Loess Plateau[J]. 黄建平,张武,左金清,闭建荣,史晋森,王鑫,常倬林,黄忠伟,杨溯,张北斗,王国印,冯广泓,袁九毅,张镭,左洪超,王式功,符淙斌,丑纪范. Advances in Atmospheric Sciences. 2008(06)
[10]地基微波辐射仪监测的张掖大气水汽含量与雨强的关系[J]. 陈添宇,陈乾,丁瑞津. 干旱区地理. 2007(04)
博士论文
[1]毫米波辐射特性及成像研究[D]. 张光锋.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]地基微波辐射计亮温观测数据处理及对闪电高温的响应探讨[D]. 曹雪芬.南京信息工程大学 2013
[2]区域自动气象站信息处理系统的设计与实现[D]. 栾彩霞.电子科技大学 2012
[3]地基微波辐射计大气环境遥感研究[D]. 王波.中国海洋大学 2007
[4]结合MM5和M-C辐射传输模式对中国地区对流性降水云微波辐射特性的研究[D]. 王小兰.中国气象科学研究院 2005
本文编号：3367175
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3367175.html
