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。     

红外长窗区大气透过率的测量

本文简要地介绍了卫星气象中心红外长窗区大气透过率测量的实验装置、数据处理方法。处理了10.3—11.3μ,10.5—12.5μ,11.5—12.5μ3个气象卫星遥感仪器通道的大气透过率数握,并对处理结果进行了初步分析。对测量误差进行了初步估计,其透过率的均方根误差大约为1％。     

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。     

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。     

CH4红外透过率的测定与计算

对ＣＨ４红外透过率的测定及计算作了介绍。测定是在实验室内进行的，主要设备是６０ＳＸＲＦＴＩＲ分光计及可变光程吸收池；计算用的是ＦＡＳＣＯＤＥ２程序。测定结果与计算结果作了比较。     

从红外太阳透过率反演大气可降水量的研究

从红外波段太阳透过率测量中可以反演大气可降水量#AW#a。我们在近、中红外波段选取了三对波长，用LOWTRAN 7辐射传输模式，主要研究了散射和气溶胶对这三对波长反演#AW#a算式的影响。结果表明，通常采用近红外波长对（即0.9422～0.862 μm）反演#AW#a并非最佳选择，因为其反演算式受到大气状态（混浊度）的很大影响；而在稍远段两对波长（1.47～1.55 μm和3.704～3.067 μm）对应的算式较为稳定。     

基于梯度提升树的大气分层透过率快速计算方法

大气透过率的计算是红外辐射传输计算的核心,RTTOV(Radiative Transfer for TOVS)通过建立大气廓线中温度、水汽、臭氧和其他气体浓度等参数与卫星通道透过率的统计关系,可实现卫星通道透过率和大气顶辐射率的快速准确计算。但在一些复杂吸收波段,如水汽波段,RTTOV的计算误差较大。为提高RTTOV在水汽敏感波段的计算精度,利用机器学习中的梯度提升树(Gradient Boosting Tree,GBT)方法,选取从ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的IFS-137(The Integrated Forecast System,137-level-profile)廓线集中挑选的1406条廓线和由此计算的透过率真值作为样本,选取风云三号气象卫星上搭载的红外分光计(Infra Red Atmospheric Sounder,IRAS)通道12(7.33μm)进行个例研究,分别建立陆地和海洋晴空大气等压面至大气层顶透过率的快速计算模型(GBT模型)。通过和透过率、亮温真值的比较,验证了GBT模型...     

青藏高原北部及其邻近地区太阳加热率和大气红外冷却率

利用中分辨率辐射计算模式(MODTRAN3)和青藏高原北部及其邻近地区格尔木、哈密、酒泉三站的探空资料，对各站点夏季太阳直接辐射、向下总辐射和净辐射进行了计算，并进一步计算了大气的太阳加热率和红外冷却率。分析了青藏高原北部及其邻近地区的加热率和冷却率的一些特点。结果表明，青藏高原北部及其邻近地区加热率在llkm高度附近有最小值，夏季红外冷却率在llkm高度附近取得最大值，太阳天顶角的变化对太阳加热率有较强的影响。     

用非色散红外气体分析仪进行大气CO2本底浓度的测量

按WMO关于开展全球CO2监测的要求，在对引进设备进行改进的情况下，建立了我国开展大气CO2本底浓度连续测量的红外气体分析测量系统及有关方法。系统的测量精度优于0.1ppm，完全满足全球本底测量的要求，并具有较好的国际可比性。在此基础上，首次取得了我国大陆上空大气CO2的本底浓度资料。     

Remote Sensing And Surface Observations Of The Response Of The Atmospheric Boundary Layer To A Solar Eclipse

On 11 August 1999, a near-total solar eclipse (80%) was observed in Campistrous, France. The influence of this particular event on the atmospheric boundary layer was observed with a UHF-RASS radar, a sodar and an instrumented mast. The changes in turbulence intensity, radar reflectivity, and temperature on the radiative budget are described in relation to collocated ground meteorological data. The impact of the eclipse induces a clear response of the atmosphere, with a time lag of 15 to 30 min, perceptible in several mean and turbulent meteorological variables up to the top of the atmospheric boundary layer.     

南京地区大气冰核浓度的测量及分析

2011年5～8月期间使用5L混合型云室以及静力扩散云室对南京不同成核机制的大气冰核进行了观测,进而分析了近地层冰核浓度特征。结果表明:活化温度为－20°C时,5L混合型云室观测的总冰核浓度为20.11个/L,静力扩散云室模拟高水汽(计算的云室内水面过饱和度为5%)和低水汽(计算的云室内冰面过饱和度为5%)条件下冰核浓度分别为0.93个/L以及0.29个/L。晴好条件下冰核浓度具有明显的日变化特征,白天冰核浓度高于夜间;在下午时段冰核浓度达到全天最高值,这说明大气冰核可能与大气湍流强度、人类活动以及工业污染有关。降水对冰核的清除作用明显,台风系统过程中冰核浓度明显增加。南京地区冰核浓度随温度降低和湿度增加而增加。后向轨迹模式分析表明东北海洋气团冰核浓度最高,不同气团中冰核浓度的差异随着活化温度的降低而减小。个例分析秸秆燃烧生成的PM₁(大气中直径小于或者等于1 μm的颗粒物)与冰核关系发现燃烧产物对冰核有一定的贡献。     

Atmospheric Surface-Layer Processes During the Total Solar Eclipse Of 11 August 1999

The central path of the total solar eclipse (TSE) of 11 August 1999 mostly passedthrough a region of active monsoon in India, with the eclipse ending around localsunset. Measurements in the surface layer (SL) were carried out close to the eclipseaxis at Akola (20°42' N, 77°2' E) in central India. The globalradiation flux reaching the surface vanishes around totality at 1803:24 (LT), followedby a small recovery before again dipping to zero at sunset. The temperatures in the SL, and subsoil at 50-mm depth, show a local minimum with a lag of about 10 min after the second contact, whereas the lag appears to vanish when the temperature series is detrended. The SL exhibits near-neutral, though generally stable, conditions from about 1500 hr itself due to heavy cloud cover followed by the eclipse-induced cooling of the surface. The wind component across the eclipse axis vanishes at totality, the wind vector aligning with the azimuth of the traversing moon shadow. The deceleration of the mean flow can be due to the combined effect of the colder surface and downward heat flux, where the locally altered horizontal temperature gradients may cause, as in this instance, the cessation of the cross flow.The oscillations in temperature and wind that show significant peaks, around 90–100 min as well as the semi-period of the eclipse near 60 min, persist for several hours past the eclipse event. A fresh analysis of the published data on the TSE of 7 March 1970 shows spectral peaks in the temperature nearly coincident with those already reported from the surface pressure records. The oscillations in the SL fields during the two TSE events are very similar implying that the source mechanism is also likely to be the same in both the cases.     

大气边界层湍流温度序列的信息熵分析

利用大气边界层内近地面的大气湍流温度时间序列，运用功率谱分析、信息熵分析等方法，分析了大气边界层内近地面的大气湍流特点，并对稳定层和不稳定层的大气湍流进行了对比。结果表明，信息熵和功率谱指数是区别稳定层结和不稳定层结大气边界层湍流特征的指标，对造成两者之间的差别做出了对应的解释。     

珠穆朗玛峰地区大气气溶胶元素成分的监测及分析

对珠穆朗玛峰地区大气气溶胶化学民分进行了观测和分析。初步分析结果表明，珠峰地区大气气溶胶以Al,Ca,Si,K,Fe等地壳元素为主，地壳元素占总元素浓度的82％以上。S,Pb等与人类活动影响有关的污染元素含量很低。元素S浓度为91．64ng.m^-3，元素Pb浓度仅为2．93ng.m^-3，接近于格陵兰地区的浓度，从气富集因子来看，来自地壳成分元素的富集因子要小于北京地区。而As,Pb等与人类活动有关的气溶胶元素的富集因子也比北京地区低得多。研究表明，人类活动对珠峰地区的影响很小。     

四川省复杂地貌区域雷电活动中大气电场特征研究

利用四川省2009~2019年大气电场仪监测资料,分析了省内平原和高原地区雷电活动中地面电场的变化特征。结果表明：平原地区雷电过程持续时间为30~350min,平均持续时间约为158min;根据地面电场变化趋势,分为两类：地面电场值主要为负的偶极性的电荷结构,地面电场值由正到负的三极性电荷结构。高原地区雷暴云电荷累积速度快,击穿空气发生早,雷电过程发展到旺盛阶段的用时短,雷电过程持续时间为30~360min,平均持续时间约为93min,其分类与平原地区一致。     

The Theoretical Model of Atmospheric Turbulence Spectrum in Surface Layer

It is shown that the slope of energy spectrum obtained from the velocity solution of Kdv-Burgers equation lies between -5/3 and -2 in the dilogarithmic coordinates paper. The spectrum is very close to one of Kolmogorov’s isotropic turbulence and Frisch’s intermittent turbulence in inertial region. In this paper, the Kdv-Burgers equation to describe atmospheric boundary layer turbulence is obtained. In the equation, the 1 / Re, corresponds to dissipative coefficient v, to dispersive coefficient β, then (v/ 2β)2 corresponds to .We prove that the wave number corresponding to maximum energy spectrum decreases with the decrease of stability (i.e., the increase of in eddy-containing region. And the spectrim amplitude decreases with the increase of (i.e., the decrease of stability). These results are consistent with actual turbulence spectrum of atmospheric surface layer from turbulence data.