利用地基遥感资料确定大气边界层高度

发布时间：2021-10-14 10:57

　　利用微脉冲激光雷达和微波辐射计资料确定大气边界层高度.利用激光雷达探测时,云层造成的回波信号会影响算法的准确性和稳定度,采用云识别算法除去云层影响后再利用Haar小波协方差法确定大气边界层高度,得到了更准确的结果.微波辐射计探测当有贴地逆温层存在时,边界层高度定义为贴地逆温层顶部,其他情况下定义为位温梯度最大的高度.两种方法均准确地确定了边界层高度,由激光雷达确定的边界层高度高于微波辐射计的结果,且具有更大的日振幅.激光雷达揭示的边界层高度的发展落后于微波辐射计的结果,微波辐射计所得的边界层高度在当地时间17:00开始下降,激光雷达的边界层高度在18:00后才开始有明显降低. 

【文章来源】：兰州大学学报(自然科学版). 2020,56(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

激光雷达的信号廓线

由BLH的日变化结果可见,当有云存在时,若不经过除云处理,易将云层的顶部识别为BLH,识别云底除去云的影响后,得到的结果更能反映真实的大气边界层状况(图4),但是可见云层对激光雷达信号廓线的影响并不仅存在于其所在高度,云层会在一定程度上阻碍云层以上的信号回到激光雷达,大量的后向散射信号由云层高度处返回至接收器,而没有从云层上方返回,导致云层上方的信号会比一般情况下更小.可能的情况是除云后BLH仍可能定义在云底位置(图4d),这种情况多发生在云层位置大致与BLH相当时,此结果仍可作为BLH.此时云与BLH的关系很大程度上是定义的问题,Wang等[11]在讨论边界层云和对流边界层的关系时,将BLH定义为边界层云的底部.图3 2009年9月26日12:00和27日01:00的激光雷达的信号廓线及Wf廓线

图2 除云前后的激光雷达信号、相对湿度和温度的时间-高度剖面边界层的日变化明显,且与热力因子作用有直接、密切的关系.白天时热力因子在湍流发展中占主导作用,气溶胶粒子在高度较高的范围内扩散,混合得比较均匀,由此得到的BLH可达1km以上,夜间只有动力因子起作用,湍流发展不旺盛,BLH较低,由于激光雷达在360 m以下存在盲区,因此对夜间稳定边界层会有一定的高估.

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光雷达和微波辐射计观测确定混合层高度方法的比较[J]. 杨富燕,张宁,朱莲芳,朱焱.  高原气象. 2016(04)
[2]地基微波辐射计探测大气边界层高度方法[J]. 刘思波,何文英,刘红燕,陈洪滨.  应用气象学报. 2015(05)
[3]利用探空资料估算青藏高原及下游地区大气边界层高度[J]. 徐桂荣,崔春光,周志敏,张兵,李跃清,赵兴炳.  暴雨灾害. 2014(03)
[4]北京城区夏季静稳天气下大气边界层与大气污染的关系[J]. 王耀庭,李威,张小玲,孟伟.  环境科学研究. 2012(10)

硕士论文
[1]利用地基观测资料研究兰州郊区气溶胶光学性质[D]. 高兴艾.兰州大学 2018



本文编号：3436024