青藏高原及其周边地区上对流层—下平流层水汽、臭氧和温度垂直分布特征观测研究

发布时间：2024-09-17 17:46

　　青藏高原地区上对流层-下平流层(UT-LS)的水汽、臭氧和温度的垂直分布及其变化反映了平流层-对流层相互作用过程,对气候与环境变化的研究有着重要的意义。然而高原UT-LS准确的水汽、臭氧和温度的垂直分布数据缺乏,卫星廓线产品的资料可靠性存在不确定因素,有待系统分析研究。主要根据在云南腾冲(2010年8月),西藏那曲(2011年7月),拉萨(2012年5-7月)以及林芝(2014年6-7月)利用低温霜点仪(CFH, n=31)、臭氧探空仪(ECC, n=71)和气象探空仪(RS80、IMet、RS92, n=82)分别观测的对流层到平流层水汽、臭氧和温度垂直分布数据,利用线性插值法和平均核函数卷积法(简称：AK法)来降低探空数据的垂直分辨率,分别检验分析夏季青藏高原及其周边地区的MLS卫星遥测316hPa以上的水汽、臭氧和温度垂直廓线产品误差分布特点；利用线性插值法比对分析了AIRS的水汽、臭氧和温度廓线在高原地区的误差分布。根据探空与MLS廓线的比较,本文对高原地区MLS的水汽、臭氧垂直分布数据(3.3版)进行了数学上的订正和检验。此外,本论文还根据2008年2月、5月和7月JICA期间...

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 对流层-平流层水汽和臭氧的天气和气候环境意义
    1.2 UT-LS水汽和臭氧观测研究进展
    1.3 青藏高原及其周边地区UT-LS水汽和臭氧研究
    1.4 论文研究内容和组成结构
第二章 观测仪器、数据及处理方法
    2.1 探空垂直分布观测
        2.1.1 CFH水汽探空仪观测原理
        2.1.2 RS92气象探空仪及湿度数据订正
        2.1.3 ECC电化学方法测臭氧原理
    2.2 卫星垂直分布观测
        2.2.1 MLS卫星遥测大气
        2.2.2 AIRS卫星遥测大气
    2.3 数据处理及分析比较方法
        2.3.1 探空资料的处理
        2.3.2 探空资料与卫星资料的匹配
    2.4 本论文观测的数据资料
第三章 水汽垂直分布：探空与卫星产品的比对分析
    3.1 线性插值CFH与MLS的比较
        3.1.1 水汽浓度比较个例及总体状况
        3.1.2 各站点水汽廓线的比较
        3.1.3 不同高度MLS产品与CFH探空测值相互关系的分析
    3.2 平均核函数与前向函数平滑CFH与MLS的比较
        3.2.1 水汽浓度比较个例及总体状况
        3.2.2 水汽产品分站点比较结果
        3.2.3 讨论
            3.2.3.1 两种插值法比对结果的分析
            3.2.3.2 MLS水汽廓线产品相对误差可能因素的分析
    3.3 RS92与MLS水汽的比较结果
        3.3.1 RS92湿度数据的订正及与CFH测值比较
        3.3.2 平均核函数与前向平滑卷积RS92与MLS水汽的比对结果
    3.4 CFH、RS92与AIRS水汽的比较结果
        3.4.1 CFH与AIRS水汽的比对结果
        3.4.2 RS92与AIRS水汽的比对结果
        3.4.3 MLS与AIRS水汽验证结果比较
    3.5 本章小结
第四章 臭氧垂直分布：探空与卫星产品的比对分析
    4.1 线性插值ECC与MLS的比较
        4.1.1 臭氧浓度比较个例及总体状况
        4.1.2 各站点臭氧廓线的比较
        4.1.3 不同高度MLS产品与ECC探空测值相互关系的分析
    4.2 平均核函数与前向函数平滑ECC与MLS的比较
        4.2.1 臭氧浓度比较个例及总体状况
        4.2.2 臭氧产品分站点比较结果
        4.2.3 讨论
            4.2.3.1 两种插值法比对结果的分析
            4.2.3.2 MLS臭氧廓线产品相对误差可能因素的分析
    4.3 AIRS臭氧产品的验证
        4.3.1 ECC与AIRS臭氧的比对结果
        4.3.2 MLS与AIRS臭氧验证结果比较
    4.4 本章小结
第五章 温度垂直分布：探空与卫星产品的比对分析
    5.1 温度探空资料与MLS的比较
        5.1.1 温度比较个例及总体状况
        5.1.2 分站点比较分析
        5.1.3 讨论
    5.2 探空资料与AIRS比较分析
        5.2.1 个例比较结果
        5.2.2 分季节比较结果
        5.2.3 MLS与AIRS温度验证结果比较
    5.3 本章小结
第六章 夏季高原地区MLS卫星水汽和臭氧数据订正与检验
    6.1 MLS卫星水汽数据的订正
    6.2 MLS水汽产品订正结果的检验
    6.3 MLS卫星臭氧数据的订正
    6.4 MLS臭氧产品订正结果的检验
    6.5 小结
第七章 夏季高原对流层顶过渡层温度、臭氧和水汽垂直分布及其变化
    7.1 引言
    7.2 温度、水汽和臭氧探空廓线变化规律
        7.2.1 温度垂直结构与TTL的基本特点
        7.2.2 臭氧结构
        7.2.3 水汽垂直结构分布
    7.3 腾冲个例分析
    7.4 本章小结
第八章 结论
    8.1 主要结论
    8.2 不足之处和今后工作展望
参考文献
致谢
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本文编号：4005813