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。     

辐射模式对红外冷却率计算的影响

本文以一种精度可与逐线积分相比拟的新的红外透过率模式为基准,系统地研究了不同辐射模式以及不同光谱资料对大气红外冷却率计算的影响.结果发现:光谱资料的不同对大气平流层红外冷却率的影响大于对对流层和地面的影响.同时,我们还发现:比辐射率模式在CO_2和O_3长波冷却率的计算中带来较大的误差;使用CG近似的各种带模式方法都程度不同地带来误差;当用压力换算因子来处理大气非均匀路径时,不但应当对不同气体采用不同的n值,而且在不同的高度范围,同一气体的n值亦应不同.最后,我们表明了当用透过率相乘定律来处理重迭吸收带时,只有那些宽度小于15cm~(-1)的窄带模式才能得到比较满意的结果.     

一种快速高效的逐线积分大气吸收计算方法

本文发展了一种新的计算大气气体吸收系数以及冷却率的快速数值方法, 并对影响逐线 积分精度和计算时间的各种因子进行了详细研究。以大气主要吸收气体CO-215 μm带的 500～800 cm-1波段为例,将新方法计算的吸收系数、大气透过率和冷却率结果与经 典的逐线积分方法进行了比较。对从地面到100 km范围的整层大气,大气透过率的 误差不超过0.0004;对70 km以下的大气,大气冷却率的误差不超过0.004 K/d,而计算时 间却节省1～2个数量级左右。     

大气对NOAA通道辐射透过率的影响研究

本文利用LOWTRAN7大气辐射计算模式，对NOAA三个通道分别选取不同的模式大气进行计算，得到了各种模式大气的大气透过率。详细计算了探测路径上卷云、不同气溶胶模式、大气温度、水汽含量变化等气象要素及大气成分的变化对大气透过率的影响，得出一些有意义的结论。     

激光制导波段大气透过特性的仿真计算

利用大气辐射传输模型MODTRAN对激光制导波段的大气透过特性进行了仿真计算,分析了大气分子、气溶胶、雾、降雨、水平能见度以及不同探测路径对激光制导波段透过率的影响,结果表明:1.06μm激光在大气传输中大气分子吸收衰减作用非常小,基本可忽略不计;气溶胶的影响较大,且透过率随着能见度的降低而减小;雾和降雨对激光的衰减作...     

二氧化碳红外吸收带透过率的计算

本文较简单而系统地说明了大气中CO_2及类似于CO_2的线形分子的红外吸收带透过率公式及计算方法。在不伤害物理本质的前提下采用分子光谱模型处理。在计算P、R两支谱线的吸收时,采用艾尔萨斯模型并加上弱谱线吸收订正。当有Q支谱线时则在靠近Q支吸收有影响的波段计及Q支谱线的吸收,对它也采用相应的模型处理。     

由太阳近红外直接辐射强度遥测大气水汽总含量

用一台单色计在地面测量太阳0.873微米和0.942微米辐射强度比值。该比值可以有效地消除气溶胶和雷利散射,仅剩下水汽吸收效应,从而能够较好地确定大气垂直路径和斜程路径的水汽总含量。本文还详细讨论了获得校正曲线的方法。     

大气辐射传输模拟实验

本文简介卫星气象中心大气辐射传输模拟实验装置,并给出CO、CO_2透过率测量的初步结果。     

线翼截断方式对大气辐射计算的影响

在大气辐射传输计算方法中,有3种基本方法,即,逐线积分方法,k-分布方法和带模式方法。其中,逐线积分方法是最精确的计算大气透过率的方法,本文根据透过率计算方式的不同,将逐线积分方法分为追线积分法和追点积分法。由于逐线积分计算需要耗费大量的计算时间,在大气遥感和大气探测业务中使用时,必须减少计算成本,提高计算速度。本文在追线积分法的基础上,给出了简化的逐线积分的基本方法,在保证同样计算精度的同时,大大提高了计算速度。对在精确的和简化的逐线积分下,不同线翼截断方式(CUTOFF)对吸收系数、大气透过率和冷却率的影响进行了更详细的探讨。通过数值试验发现,对谱线线翼的截断方式是影响辐射计算精度和计算速度的重要因子。在不同压力下,用CUTOFF=2计算的吸收系数误差最大;对CUTOFF=1,在大多数取样点上误差都小于2%;对CUTOFF=3或4,对绝大多数取样点上计算的吸收系数误差都在5%以内,但所用的计算时间却明显减少。大气低层的透过率对不同的计算方法和不同的线翼截断方式不敏感;对大气高层,无论是对精确的还是简化的逐线积分方法,当CUTOFF=2时的透过率结果与其他线翼截断方式的结果差别较大。通过比较,本文给出线翼截断的优选方案。     

地球大气透过率及辐射率计算

文章介绍了一种比较简单实用的地球大气的光谱透过率和到达大气层顶的红外辐射率的计算模型,光谱波长从4 μm到∞ μm,吸收气体H2O、CO2、O3的吸收计算采用Elsasser带模式及其经验参数,H2O的连续吸收公式是美国LOWTRAN-6计算程序的水汽连续吸收经验公式。透过率的计算结果与LOWTRAN计算结果相一致。以这种透过率简化模型为基础,建立了辐射传递正演计算模型,开发了相应软件,并用于卫星遥感射出长波辐射的资料处理中,取得了良好结果。     

大气红外吸收带重迭及其处理方法对长波辐射计算的影响

本文详细地讨论了H_2O,CO_2,O_3,N_2O以及CH_4这五种大气主要红外活性气体的红外吸收带的重迭及其处理方法对长波冷却率及通量计算的影响.结果表明:气体吸收带的重迭对大气红外冷却率具有重要的作用;但在一定的误差范围内,不仅某些气体吸收带的重迭效应很小,可以忽略不计,而且某些重迭光谱区域对整个红外冷却率及通量的贡献亦可不予考虑.另外,本文还定性地讨论了处理重迭带的不同方法对红外辐射计算的影响.     

大气中H_2O、CO_2和O_3的重叠吸收对CO_2辐射效应的影响

本文研究了大气中 H_2O、CO_2和 O_3吸收带对因 CO_2增加一倍所引起的辐射收支扰动的重叠影响。这种影响与大气中的各种气体量以及吸收带的强度有关。我们用吸收带的窄谱带表达式研究了与气体含量的变化有关的这种影响。这个谱带表达式能考虑吸收带结构,从而说明吸收气体频谱特征的相关。据发现,H_2O 和 O_3的存在对 CO_2所引起的平流层中太阳辐射和热辐射扰动的影响都是比较小的。然而,在对流层和地面,这种重叠影响似乎是十分重要的,并且改变了 CO_2引起的辐射能量扰动的垂直分布。例如,在红外区,这个影响是减小了 CO_2放射辐射的效率,同时加强由于 CO_2增加所引起的从平流层来的向下热通量在对流层的吸收。各种气体的重叠吸收的净效果是使由于 CO_2增加而引起的对流层的加热变大和使引起的地面加热减小。我们也发现,由于大气中 H_2O的变化,重叠吸收影响有很强的季节和纬度变化。     

干旱地区大气与地表特征对辐射加热场的影响

本文利用美国犹他大学气象系的辐射和云参数化模式，对ＨＥＩＦＥ期间张掖地区１９９１年春、夏、秋、冬四季资料进行了计算，讨论了晴天条件下的大气状况态地表反射率与地表比辐射率等因子对地气系统的太阳辐射收支以及短波加热率与长波冷却率分布的影响；揭示了不同季节的整层大气反射、透过与吸收特征，分析了大气中各主要吸收成分对加热率与冷却率的贡献，同时就辐射模式的垂直分辨率对加热率与冷却率的影响亦作了讨论。     

CO2大气透过率的统计算法

红外CO2吸收带大气透过率算法的改进,是将物理反演法用于业务反演系统所必须突破的最大障碍之一,本文基于McMillin和Fleming的工作而进行的回归变量调整和谱通道宽度的非确定性修正两个算法试验,结果表明:利用前两个算法计算的透过率精度明显地优于后者。     

水汽红外冷却率的精确计算

本文用一种新的红外透过率模式计算了对流层和平流层水汽的长波(0—2380cm~(-1))冷却率分布.在计算中,我们精确处理了频率积分以及非均匀大气路径效应.结果表明:在近地面层,大气窗区(730—1200cm~(-1))(主要是水汽连续吸收)对总的冷却率贡献很大,在1公里处大约占72％;通常所用的处理非均匀大气路径及漫射辐射的CG近似和1.66漫射因子近似,基本上适用于水汽冷却率的计算.在整个对流层和平流层,它们所带来的最大误差不超过0.16K/日和0.19K/日.同时,我们还考查了水汽吸收系数的温度效应     

由地面观测的太阳红外光谱确定大气某些成份的含量

本文提出了一种由地面观测的太阳光谱确定某些大气成分含量的方法。这种方法不需要预先知道观测光谱的基线,从而可避开复杂的观测定标手续。以实验室测量资料和吸收气体的谱线资料为基础计算待定大气成分的透过率,并用当时的探空测量为基础对水汽吸收进行了订正。利用1978年10月在香河观测的太阳光谱计算了二氧化碳的混合比和垂直气柱内臭氧总含量,证明这种方法是可行的。     

北京红外窗区大气透过率观测

文章总结了１９９０－１９９５年对红外窗区大气透过率的观测结果，以实测整层大气透过率与理论模拟计算透过率作了对比，并对大气中的水汽，微量气体和大气污染物对透过率的影响作了初步分析。     

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。     

水汽和二氧化碳长波面透射率的一种计算方法

本文将水汽和CO_2的吸收带分别按实验数据分成10个和2个基本波段,导出了这些波段中长波平均面透射率的解析表达式,並用220°,260°和300°K的实验数据进行了计算。结果表明,本文给出的计算公式精度较高,可用于大气环流模式以计算大气的长波辐射冷却率。文中还给出了面透射率计算公式的简要推导过程以及广义吸收系数与温度的关系。