發(fā)布時間：2024-11-02 21:46

　　大氣遙感探測技術隨著科技的發(fā)展日益成熟,針對遙感探測的用途和要求也越來越高,科學工作者提出了臨邊觀測方式。它是一種新型大氣遙感探測方式,不僅具有高的空間覆蓋性,還具備高垂直分辨率的特點。由于光譜范圍、觀測幾何以及大氣條件的差異,導致接受到的光譜輻射信號表現(xiàn)出不同的變化,因此,臨邊大氣輻射傳輸對于反演大氣溫度、密度以及痕量氣體濃度隨高度的變化等具有重要的意義。隨著臨邊觀測能力的不斷發(fā)展,建立適用于臨邊觀測方式的大氣輻射傳輸模型成為了科學研究的熱點問題。雖然目前國內外已經建立了不同的臨邊大氣輻射傳輸模型,但是依然存在各種不足,例如計算速度慢、計算精度不夠高、計算光譜范圍窄、不包含大氣多次散射等。為解決以上模式存在的問題,實現(xiàn)寬光譜臨邊大氣輻射傳輸快速計算的目的,本文基于CART中擬合的大氣譜線參數(shù)數(shù)據庫和球面大氣模式,初步建立了臨邊大氣輻射傳輸模型。本文主要工作內容與創(chuàng)新點:(1)基于MIPAS衛(wèi)星實測數(shù)據和SCITRAN臨邊大氣輻射傳輸模式,對MODTRAN模型中的中高層大氣臨邊輻射傳輸計算精度做了評估,結果表明MODTRAN5計算的中高層臨邊大氣背景輻射與MIPAS觀測的、SCITRAN...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第1章 臨邊大氣輻射傳輸國內外研究進展
    1.1 國內外臨邊探測儀器的研究現(xiàn)狀
    1.2 國內外臨邊大氣輻射傳輸模式的研究現(xiàn)狀
    1.3 本章小結
第2章 大氣輻射傳輸理論基礎
    2.1 地球大氣的成分及分布
    2.2 大氣分層
    2.3 大氣輻射傳輸過程
        2.3.1 大氣分子的吸收
        2.3.2 大氣分子的散射
        2.3.3 大氣折射
        2.3.4 氣溶膠的散射和吸收
        2.3.5 基本物理量的意義
    2.4 黑體輻射定律
    2.5 輻射傳輸方程
        2.5.1 施瓦茲希爾德(Schwarzschild)方程
        2.5.2 比爾-布格-朗伯定律
        2.5.3 臨邊大氣輻射傳輸方程
    2.6 本章小結
第3章 臨邊大氣數(shù)值模式模擬分析
    3.1 模式簡介
    3.2 臨邊大氣背景輻射模式的對比分析
        3.2.1 MODTRAN與SCIATRAN對比
        3.2.2 MODTRAN與MIPAS對比
    3.3 不同模式下大氣透過率的比較
    3.4 本章小結
第4章 臨邊大氣背景輻射特性的模擬研究
    4.1 SCIATRAN模擬計算臨邊大氣背景輻射
        4.1.1 觀測高度
        4.1.2 切向高度
        4.1.3 太陽天頂角
        4.1.4 相對方位角
    4.2 MODTRAN模擬臨邊大氣輻射傳輸
        4.2.1 觀測高度
        4.2.2 切向高度
        4.2.3 太陽天頂角和相對方位角
        4.2.4 臨邊大氣透過率
    4.3 本章小結
第5章 基于CART建立臨邊大氣輻射傳輸模式
    5.1 CART輻射傳輸模型
    5.2 大氣折射
        5.2.1 大氣折射定律及折射率
        5.2.2 考慮大氣折射時光線傳播的幾何路徑
    5.3 臨邊大氣透過率計算模型
    5.4 本章小結
第6章 卷云背景輻射特性計算及其時空分布研究
    6.1 卷云的微物理性質
        6.1.1 卷云的平均單次散射特性
        6.1.2 卷云反射函數(shù)查找表(LUTs)
    6.2 卷云背景反射特性計算
    6.3 卷云反射率的時空分布
        6.3.1 數(shù)據源及分析方法
        6.3.2 卷云反射率的全球分布特征
        6.3.3 2000-2017年卷云年平均反射率的變化
        6.3.4 2000-2017年卷云的季節(jié)變化
    6.4 討論與結論
    6.5 本章小結
第7章 論文總結與展望
    7.1 論文總結
    7.2 后續(xù)展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：4010188