欧洲静止气象卫星水汽图

一、引言气象卫星上的辐射仪可以分为两种类型,一类属成象仪器,一类属垂直探测器。通常的成象型仪器工作在大气吸收很弱的那些波长,从而可以得到受大气衰减影响很小的下垫面(陆地、海洋、云顶)图象。TIROS-N 系列上的改进的甚高分辨率辐射仪(AVHRR)可见光和红外通道(分辨率为1.1km)和欧洲静止气象卫星(Meteosat)辐射仪的可见光通道(星下点分辨率2.5km)和11μm 红外通道(星下点分辨率5km)均属这类仪器。垂直探测型仪器所使用的波长与前一类仪器的不同,这类仪器工作在这样的波长:它使仪器所测量的辐射,大部分是由大气本身发射的。如果大气中二氧化碳和臭氧之类成份的浓度为已知,则由这些气体发射的辐射就可用来估计大气的温度;而反映水汽     

水银气压表安装不垂直的误差分析

地表单位面积上所承受的静态大气柱的重量,谓之大气压力。气象上常用的测压仪器,有水银气压表和弹性气压表两种。本文就水银气压表安装不垂直所引起的误差及其排除方法作一简单分析。希望能对气象台站获得较准确的气压测量数值有所帮助。大家知道,水银气压表使用时必须垂直悬挂。通常的方法是把水银气压表挂到挂钩上,待停止摆动后加以固定,就认为水银气压表已经垂直了。事实上,用这种方法固定     

CO2 15微米带大气透过率的计算

本文用直接积分的方法计算了CO_215微米带在水平大气路径和垂直大气路径上的透过率,并得出了一个能迅速和精确地计算CO_215微米带垂直路径大气透过率的模式的系数。     

CO_215微米带大气透过率的计算

本文用直接积分的方法计算了CO_215微米带在水平大气路径和垂直大气路径上的透过率,并得出了一个能迅速和精确地计算CO_215微米带垂直路径大气透过率的模式的系数。     

FY-3A气象卫星红外分光计温度廓线模拟反演试验

为了考察风云三号(FY-3)气象卫星红外分光计的性能, 以该仪器初样阶段的光谱通道特征和仪器响应函数为基础, 进行大气温度垂直廓线模拟反演。选用红外分光计15 μmCO₂吸收带的不同通道组合进行模拟反演, 结果表明:总体上红外分光计具有较好的大气温度反演能力, 窗区通道8的加入可有效提高近地面层温度反演精度;利用迭代算法反演大气温度时, 初估廓线对反演精度影响较大, 初估廓线与真值愈接近, 反演精度愈高;现有仪器通道灵敏度设计指标可满足大气温度反演基本要求, 如仪器灵敏度降低, 反演精度也随之降低, 提高仪器灵敏度, 有利于提高仪器的使用效果。     

用极轨气象卫星垂直探测器资料计算四川盆地的风场

和统计法相比,物理反演法不需要常规探空资料,但是需要大气透过率方面的计算,而且对仪器、谱参数等各种影响因素要求较高,所以用它反演温度难度较大,我们在国家高性能计算中心（成都）的并行机上,尝试用物理反演法对垂直探测器资料进行了温度反演。     

用极轨气象卫星垂直探测器资料计算四川盆地的风场

和统计法相比,物理反演法不需要常规探空资料,但是需要大气透过率方面的计算,而且对仪器、谱参数等各种影响因素要求较高,所以用它反演温度难度较大,我们在国家高性能计算中心(成都)的并行机上,尝试用物理反演法对垂直探测器资料进行了温度反演.     

Brewer分光光度计遥感大气臭氧垂廓线的研究

利用建立的球面分层大气散射模式，研究了Ｂｒｅｗｅｒ仪器工作波长进行Ｕｍｋｅｈｒ短法反演所包含的信息量，给出Ｂｒｅｗｅｒ仪器探测大气臭氧垂直廓线的方法，同时，用气溶胶光学厚度计算得到气溶胶订正系数，建立了Ｕｍｋｅｈｒ反演的程序，用此程序对Ｔａｂｌｅ Ｍｏｕｎｔｉａｉｎ资料进行气溶胶修正，得到了较好的结果，对北京测站１９９１年１－３月资料进行由气溶胶造成的臭氧反演廓线的误差计算，结果表明，用常规反演方     

垂直切变气流中热带波动的结构

认识热带波动的垂直结构对于揭露热带大气运动在上、下层间联系的本质以及天气预报实践都有重要意义。由于低纬地区风、压场的地转风关系不再适用,同时,水平温度场比较均匀,因而,大气上、下层间的联系不再象中、高纬度地区那样可以简单地用热成风关系来描述;又由于大气上、下层的基本气流往往有不同的方向,基本气流垂直切变的作用不容忽视.可以预料,热带大气波动的垂直结构是有其独特性的。本文利用伽辽金方法.导出一个求解切变气流中热带波动的一般性解法,并通过数值计算结果的分析,讨论垂直切变气流中热带波动的垂直结构特征.在本文中,我们将集中讨论热带对流层的Rossby波.      

国际卫星红外大气探测器发展新特点

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,推动其资料应用,以美国NASA Aqua卫星装载的高光谱红外大气探测仪器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征、研制技术、数据产品处理和应用。研究表明,AIRS开辟了卫星大气探测的新时代,它为其他未升空的高光谱仪器提供了不可或缺的研究资料,对将装载于我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研制具有重大的参考价值。     

■矢量与湿ω方程及其应用

一、引言用准地转ω方程诊断大气的垂直运动是一种比较常见的方法。但用常规ω方程进行垂直运动的定性定量分析时,有其不可忽视的缺陷。Hoskins等指出这些缺陷,并对此作了分析。在此基础上,他们对ω方程作了重新推导,用一种新的表示方法来描写强迫项。经改写后的ω方程,不仅强迫项的形式简单,而且还有物理意义明确等优点。大气中的垂直运动仅依赖于Q的散度,通过考虑等压面上的高度场和温度场即可推断出天气图上垂直运动的分布。但准地转ω方     

用解析的垂直正规模展开对大气数值模式进行垂直积分

本文提出了一个用大气自由振荡解析的垂直正规模为正交函数系构成一个完备的Hilbert空间,利用广义Fourier展开的概念,在垂直方向进行广义Fourier展开,对大气数值模式进行垂直积分.我们利用两组垂直正规模为正交函数系.第一组是等温大气的垂直正规模;第二组是多元大气的垂直正规模,并用变系数的一维平流方程进行试验积分,将积分结果与差分法、有限元法、Legendre多项式展开的结果进行比较.比较的标准是它们与解析解的均方根误差和相关系数.     

一种新设计的大气电场仪

本文介绍了一种测量地面大气电场强度的仪器——大气电场仪。因考虑该仪器在雷暴天气条件下能连续地对剧烈变化着的电场进行观测,所以在仪器设计上采用了某些新的电子线路与结构。通过三年的野外工作,已证明仪器能够适应研究工作的需要。仪器分为两档,在稳定天气条件下,测量用线性档,测量范围为±1000v/m;在剧变天气条件下,测量用对数档,测量范围为±100kv/m。     

海陆分布和地形对大气垂直环流影响的诊断研究

本文利用GFDL10年平均的气候资料,分析了海陆分布和地形对大气中经圈和纬圈垂直环流的影响。文中提出了用运动学方法分别在P和σ坐标系中计算大气垂直运动ω或W的新方法。讨论了欧亚非洲季风的垂直环流特征,并与非季风区相应垂直环流围进行了比较。结果表明,在具有明显南北向海陆差异的经度上（如欧亚大陆所在处）,垂直的季风经圈环流具有较大的强度,且有明显的季节变化。而在只有海洋的经度上,垂直经圈环流较弱,季节变化不明显。在纬圈方向,垂直环流圈在海陆差异较大的北半球中高纬度带也比海陆差异较小的低纬和赤道地区复杂得多。地形的作用迭加于海陆热力差异的作用之上,加强了地形区和自由大气间的热力差异,使青藏高原和落基山脉所在的经度带内的垂直环流圈变得更加复杂,季节变化更明显。     

全球大气垂直环流间的相关分析

利用三维分解方案对全球大气环流进行分解,得到全球大气垂直环流分量,计算各大气垂直环流活动中心之间以及赤道中太平洋大气垂直环流与全球大气垂直环流的相关系数,分析表明,全球大气垂直环流活动中心的季节变化具有明显的一致性,南半球热带垂直环流和亚洲季风环流关系密切;赤道中太平洋地区纬向垂直环流与热带大气经向垂直环流有较强的同步变化特征,与青藏高原上空大气纬向环流关系密切     

METOP星载干涉式超高光谱分辨率红外大气探测仪(IASI)及其产品

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,以欧洲METOP卫星装载的超高光谱红外大气探测仪(IASI:Infrared Atmospheric Sounding Interferometer)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征和数据产品处理,并与第1个高光谱大气红外探测仪(AIRS:Atmosphenic Inftared Sounder)作了比较分析.采用干涉分光技术的IASI为地球大气遥感提供了丰富的研究资料,可用于反演大气、海洋、云和大气成分,对我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研发具有重要参考价值.     

红外单通道遥测大气湿度垂直分布

在文献[1]和[2]中已就红外遥测大气湿度垂直分布的一些基本问题进行了讨论,分析了红外测湿和红外测温的原则区别,指出了遥测大气湿度分布有其自身的特殊性,笼统地把测温的一套办法搬到测湿中并不合理。同时还指出,并不需要像卫星红外光谱仪(SIRS-B)那样用六个通道来遥测湿度垂直分布,合理地按“最佳信息层”概念选取3—4个遥测通道即可,本文将进一步阐述用单个通道遥测大气湿度的问题。从而提出用单个红外通道遥测大气湿度垂直分布的方案。     

北京冬季低层大气O3垂直分布观测结果的研究

给出了2001年2月26～28日在北京市方庄小区用系留气艇观测大气边界层O3垂直分布的结果.结合相关资料,对边界层O3的变化机制进行了初步分析.研究表明,冬季边界层O3主要受边界层气象条件、尤其是逆温层的影响比较大.在逆温层以下O3都维持极低值分布,超过仪器所能观测的最低极限.在逆温层向自由大气过渡的高度区域,O3浓度明显的梯度变化与风速垂直切变有关.观测还表明冬季城市市区大量排放的氮氧化物、水汽参与的化学反应是影响边界层O3变化的重要因素.     

大气气溶胶的粒度谱分布函数及其随高度的变化

本文对用光学粒子计数器在飞机上测量的大气气溶胶数密度-粒度谱分布进行了分析研究.根据对气溶胶谱形成过程的分析,指出大气气溶胶是四种气溶胶体系的混合物,需要用四个正态分布函数的和来描述大气气溶胶的体积-粒度谱分布.用非线性最小二乘法计算了谱分布函数的经验参数;研究了粒子浓度、体积、及粒度谱分布函数随高度的变化.观测资料表明,在大气温度和湿度水平均匀、层结稳定的情况下,气溶胶粒子浓度水平分布不均匀,而且垂直方向上也并不随高度单调递减.     

基于旋翼无人机的大气边界层环境气象垂直观测及订正方法的研究

基于旋翼无人机开展大气边界层观测可为气象要素和大气污染物垂直结构的研究提供具有高时空解析能力的新方法,有助于深入理解低层大气物理化学变化机制。本文详述了旋翼无人机在开展大气边界层环境气象垂直观测实验的应用及优势。基于自主研发的旋翼无人机环境气象观测平台,通过开展传感器在无人机上不同的搭载位置,以及旋翼无人机与探空气球、高塔的对比观测实验,明确了旋翼无人机对气象环境观测的影响及合理的搭载方式。研究进一步在湖北重污染天气条件下开展了0—1000 m的大气边界层垂直观测,并研发了基于旋翼无人机姿态数据的大气边界层气象要素及污染物垂直观测的订正方法。结果表明:实验获取了2—10 m垂直分辨率的高质量大气廓线数据,可精细捕捉大气边界层及其逆温层高度和污染物浓度等要素的垂直变化特征。本文旨在为无人机观测的科研应用提供一种技术可行且数据可靠的观测手段。