气溶胶对AVHRR通道反照率的影响

通过数值模拟,考察了大气气溶胶对AVHRR通道1,2和整个太阳光谱区的行星反照率和地面反照率的影响,并研究了气溶胶对行星反照率和地面反照率之间关系的影响.     

青藏高原地区地-气系统的辐射平衡特征

本文利用1982年8月—1983年7月青藏高原热源野外考察期间的Nimbus7卫星观测资料,分析了高原及其邻近地区行星反照率、大气顶的射出长波辐射和地-气系统辐射平衡的区域分布及季节变化特征以及它们对天气气候的影响。同时配合同期的地面辐射观测资料,讨论了卫星资料与地面实测资料间的相互关系,为探索卫星资料的应用等作了尝试。     

用MODIS反演北京城市地区地表反照率精度以及算法改进

MODIS(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)地表反照率的精度在乡村地区已经得到了检验,但是至今没有在城市地区的有关研究。地表反照率的精度在很大程度上取决于大气订正的精度,作者利用2002年以来的北京AERONET(国际气溶胶检测网络)站点Cimel气溶胶观测资料对反射率进行大气订正,通过对比来评价MODIS地表反照率算法中大气订正的精度。结果发现,MODIS大气订正在蓝光波段具有明显的过度订正现象,MODIS大气订正后地表反射率平均偏低0.03。MODIS地表反照率在冬季有约75%的缺测,这是因为冬季严重的空气污染使得MODIS云检测得到晴空观测较少。MODIS使用三参数双向反射率函数（BRDF）要求16天以内至少有3次以上的晴空观测（MODIS算法中要求7次）。通过分析MODIS反演得到的三参数,发现虽然它们的绝对值具有明显的季节变化,但是它们的比值是十分稳定的,这样使BRDF函数降低到只需要一个参数,有效降低了对晴空观测次数的要求,这一思想可以应用到热带等晴空日数较少的地区。     

应用AVHRR的卫星辐射资料计算青藏高原地区的行星反照率与射出长波辐射

本文叙述了应用AVHRR的卫星辐射资料计算行星反照率和射出长波辐射的方法。我们用Hense的两流近似辐射模式导出了总行星反照率与AVHRR在0.58—0.68μm和0.725—1.1μm观测所得的滤过反照率的关系式。用Schmetz的两流近似辐射模式导出了总射出长波辐射通量密度与AVHRR在10.55—11.4μm观测所得的谱辐射率的关系式。根据模式计算,我们得到了下垫面的特性(地表反照率)与海拔高度对行星反照率影响的一些有意义的结果。文中应用这一方法计算与分析了青藏高原地区1982年2月15日AVHRR的观测资料。     

联合反演大气气溶胶光学特性和地面反照率

利用一种直接由天空亮度的相对分布反演气溶胶光学特性的方法。数值试验表明天空亮度相对分布的变化对地面反照率并不敏感,这样通过地基多个方向天空亮度的测量,并与模式计算结果相比较,定出大气气溶胶的光学厚度和相函数。在得到大气气溶胶的相函数和光学厚度的基础上,用GMS-5气象卫星可见光通道的资料求出了北京地区可见光波段的地面反照率。     

青藏高原地表反照率计算研究

根据改进的甚高分辨率扫描辐射仪（ＡＶＨＲＲ）５个观测波段的光谱特征，经多次试验，设计了一组从卫星观测的地－气系统的辐射测值中提取晴空资料的多通道门槛值判识法和提取月平均反照率的合成法；并对１９９２年ＮＯＡＡ－１２卫星获取的ＡＶＨＲＲ资料进行计算处理，分析提取晴空数据，在此基础上按卫星轨道覆盖周期合成计算得到的晴空行星反照率和地表反照率，并且计算了逐月的地表反照率。对计算结果做了初步分析和认真比较。     

由NOAA-9AVHRR资料确定美国大平原的反照率

利用1986年和1987年无雪月份期间美国大平原的NOAA-9 AVHRR(改进的甚高分辨率辐射仪)观测资料推算出地面反照率的季节变化.使用一种简单的与模式无关的方法绘制月反照率分布图,其方法包括按卫星九天周期重新排列无云资料、周期中逐日平均资料的空间内插和对周期求平均获得月平均估计值.应用窄带转换到宽带和对每月晴空反照率的简单大气订正获得地面反照率,分析了四个目标区(两个森林目标区和两个农作物目标区)的物候变化. 在某些地区,生长季节里农作物生长能使反照率成倍地增大.这种变化在辐射收支计算中是重要的.从整体来看,这些结果与其它文献中对各种地表类型的反照率的研究所得的结果相当一致.     

地表反照率与高原夏季风爆发关系分析

利用2000～2016年MODIS地表反照率和ECMWF/ERA-Interim再分析资料,选取有代表性的高原季风指数DPMI,统计分析了青藏高原地表反照率与高原季风之间的联系,结果表明:1)11月高原地表反照率大小与次年高原夏季风爆发存在密切关系:11月高原地表反照率偏低(高),次年4月高原夏季风爆发偏早(晚),强度偏强(弱)。2)可能的影响机制为:当前期11月高原地表反照率偏低时,后期高原主体对大气的感热加热信号更强,从而引起4月高原上空近地面层上升运动明显加强,这有利于热量向高空传输,导致对流层加热作用加强,高原上空对流层温度偏高,使得高原季风环流系统加强,最终导致高原季风季节变化相应提前;反之亦然。     

青藏高原地表反照率时空分布与统计回归计算

本文在利用NOAA/AVHRR数据反演得到1982～2000年青藏高原地区地表反照率时空分布的基础上,分析了地表反照率的时空变化及其与温度和降水之间的关系,得到地表反照率与温度和降水之间的统计方程,并用此方程计算了青藏高原地区地表反照率的时空分布。研究结果表明：青藏高原地区年均地表反照率的分布与高原自然地理带的分布特征大致吻合;地表反照率与温度和降水均有较好的相关性,相关性因下垫面植被类型的不同而有较大的差异,滞后1个月的温度和滞后2个月的降水的综合作用与地表反照率的相关性最好;月均地表反照率与温度和降水之间的二元曲线回归方程可以比较好的统计回归计算出青藏高原地区地表反照率的空间分布,该模型的系统偏差比较小,回归计算的效果比较好。     

青藏高原纳木错站地表反照率观测与MODIS资料的对比分析

利用中国科学院纳木错多圈层相互作用综合观测研究站内太阳光度计观测的大气气溶胶光学厚度和整层气柱水汽总量,作为大气辐射传输模式的输入参数,模拟计算了2007年5月—2008年8月无雪期晴空条件下,正午时段该站的太阳总辐射和散射辐射,得到两者的比例S。基于MODIS发布的MCD43B3产品中的短波段黑空和白空反照率以及比例S,计算得到实际大气条件下地表反照率的卫星反演值,进而与地面观测值进行对比分析。结果显示,两者没有显著差别,可以满足气候模式对地表反照率绝对偏差为0.02的精度要求,且均方根偏差约为0.0156,最大偏差为0.046。雨季纳木错站的土壤含水量增加,使得该站晴空时观测的5 min平均地表反照率呈线性下降。     

Satellite observation of surface albedo over the Qinghai-Xizang Plateau Region

A method has been developed to determine the surface albedo over the Qinghai-Xizang Plateau region from NOAA polar orbiter AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) data. The empirical rela-tionship between clear-sky planetary and surface albedos is established the basis of surface global radiation measurements and the specified ratio between atmospheric reflection and absoption of solar radiation. The method is applied to the Qinghai-Xizang region with several measurements during the period of Sep. to Nov., 1985. A comparison is presented between the estimated surface albedos and that of surface observation. The results show that the presented method is suitable to detecting the spatial and temporal variation of surface albedo and is relevant for climatologies studies. The possible error sources and improvements are discussed as well.     

青藏高原地表反射率卫星反演资料的评估

该文重点介绍了ＩＳＣＣＰ资料中的地表可见光反射率资料及ＬｉＺｈａｎｑｉｎｇ等用参数化反演模式从ＥＲＢＥ宽带行星反射率得到的地表反射率资料。我们选择青藏高原及其邻近地区为目标区，结合高原野外地面观测资料对它们进行了比较和评估，分析了误差的可能原因，并提出了反演青藏高原地表反射率时注意的问题。     

中国大陆地区行星反射率的基本特征

本文应用1982年8月－1983年7月逐日的NOAA辐射收支资料（分辨率为2．5°×2．5°），分析了中国大陆地区各种代表性地理区域（塔克拉玛干沙漠、青藏高原、华北平原和长江中下游）的行星反射率的基本特征、云天行星反射率的空间分布图。并利用1982年8月－1983年7月青藏高原的地面观测资料对那曲等4个站的地表反射率与睛天行星反射率进行了比较。     

CHARACTERISTICS OF VARIATION IN SURFACE ALBEDO AND SNOW FORCING OVER THE TIBETAN PLATEAU

The combination of field experiments and satellite observations is the fundamental way tounderstand the characteristics of spatial-temporal variation in surface albedo over the Tibetan(Qinghai-Xizang) Plateau. Under the condition without snow cover, the relatively regular annualvariation cycle of the surface albedo can be expressed by an empirical formula. The effect of snowcover on the surface albedo in winter can be expressed by introducing two variables of snow forcingand sensitivity parameter. The existing satellite retrieved results of surface albedo may provide thedigital grid data for describing the geographical distribution. However, some satellite retrievedsurface albedos available over the Tibetan Plateau are obviously too low in winter. Taking thesatellite derived results in summer as the background field representative of geographicaldistribution and combining the empirical formula of annual cycle based on the surface observations,a dynamic model of surface albedo is developed for the need of modeling the climatic influence ofthe underlying surface forcing of the Tibetan Plateau.     

CHARACTERISTICS OF VARIATION IN SURFACE ALBEDO AND SNOW FORCING OVER THE TIBETAN PLATEAU*

The combination of field experiments and satellite observations is the fundamental way to understand the characteristics of spatial-temporal variation in surface albedo over the Tibetan(Qinghai-Xizang) Plateau. Under the condition without snow cover, the relatively regular annual variation cycle of the surface albedo can be expressed by an empirical formula. The effect of snow cover on the surface albedo in winter can be expressed by introducing two variables of snow forcing and sensitivity parameter. The existing satellite retrieved results of surface albedo may provide the digital grid data for describing the geographical distribution. However, some satellite retrieved surface albedos available over the Tibetan Plateau are obviously too low in winter. Taking the satellite derived results in summer as the background field representative of geographical distribution and combining the empirical formula of annual cycle based on the surface observations,a dynamic model of surface albedo is developed for the need of modeling the climatic influence of the underlying surface forcing of the Tibetan Plateau.     

青藏高原地区地气系统太阳辐射能收支的研究

本文利用1982年8月—1983年7月Nimbus-7的月平均行星反射率资料和根据卫星资料得到的地面总辐射、地表反射率的估算结果,分析了青藏高原地区地气系统(大气顶)的太阳辐射能收支和地表、大气对太阳辐射吸收的时空变化特征,给出了表征太阳辐射能收支的一些基本参数,讨论了以行星反射率为基本参数表征大气、地表对太阳辐射吸收的参数化方法。分析表明:过渡季节5月份的行星反射率极小值的出现对青藏高原地区太阳辐射能收支有重要调节作用;全年平均而言,青藏高原地区被地气系统反射和被大气、地表吸收的太阳辐射的比例为37:18:45。     

藏北地区冬季降雪对地面反射率的影响

藏北地区是冬季青藏高原上降雪次数较多、降雪量较大、可能出现较长时间地面积雪的地区之一。每次较强的隆雪均可造成该地区地面反射率一次较长时间异常，从而改变地面热源的强度和符号。     

ON THE RELATIONSHIP BETWEEN PLANETARY AND SURFACE ALBEDO:MODEL''''S COMPARISON AND VALIDATION

The simple linear relationship between clear-sky planetary and surface albedo can be adopted forcertain accuracy.There are different parameterization schemes of atmospheric correction for differentretrieval models.In this paper,several representative retrieval models are compared and tested withobservational data from HEIhe basin Field Experiment (HEIFE) in western China.Some evaluationsand suggestions on improvement are proposed for models which would be more applicable to plateauand arid areas.