GMS5卫星遥感气溶胶光学厚度的试验研究

通过模拟 GMS5卫星可见光通道的表观反射率 R对不同大气气溶胶模型、不同下垫面反射率以及不同气溶胶光学厚度的敏感性 ,对利用 GMS5卫星资料反演湖面上空气溶胶的可行性进行了分析 ,并结合地面多波段太阳光度计观测数据 ,反演了巢湖上空大气气溶胶光学厚度。结果表明 ,反演所得 0 .5336μm气溶胶光学厚度强烈依赖于湖面反射率的选取 ,通过选取合适的湖面反射率 ,卫星反演的气溶胶光学厚度和地面光度计遥感的月均值相对误差不超过 30 %。     

我国地面Fried参数r0的空间分布与季节变化

在塔塔尔斯基理论模式框架下, 使用全国81个气象站1986~1995年10年探空资料计算了各测站海拔高度上的Fried参数r₀。统计结果表明, r₀的年平均值的分布与相应地形分布基本一致, 大气湍流的差异对局部地区的r₀有着明显的影响。月平均r₀的高值中心区存在明显的季节变化, 可能与相应副热带急流的季节变化有关。     

中国东部地区SO2, SO4=和HNO3(g)干沉降速度的季节变化

使用中国东部及其邻近地区各主要台站１９９２年全年００点和１２点（ＧＭＴ）地面及探空资料，由中尺度气象预报模式ＭＭ４产生中国东部地区地面以上大约４０ｍ高度（最低模式层）处二维温度、湿度和风场，使用污染物干沉降模块及该地区下垫面类型资料，计算出了该地区ＳＯ２，ＳＯ＝４和ＨＮＯ３（ｇ）全年干沉降速度的区域分布和季节变化。结果表明，由于受气象条件和下垫面类型的综合影响，３种污染物的干沉降速度有明显的变化。对ＳＯ２，全年区域平均极小值为０．０８８ｃｍ／ｓ，极大值为１．２７５ｃｍ／ｓ，平均值为０．４３０ｃｍ／ｓ；对ＳＯ＝４，分别为０．０１４ｃｍ／ｓ，０．２８７ｃｍ／ｓ和０．１１８ｃｍ／ｓ；对ＨＮＯ３（ｇ），分别为０．０６０ｃｍ／ｓ，５．２５０ｃｍ／ｓ和１．１２３ｃｍ／ｓ。ＳＯ２干沉降速度极大值分布在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠一带，对ＳＯ＝４和ＨＮＯ３（ｇ），除在上述沙漠地带有一极大值区域外，在靠近四川的云贵高原尚有另一极大区。对１９９２年全年来说，ＳＯ２和ＨＮＯ３（ｇ）干沉降速度极大值均出现在七月份，分别为０．５５２ｃｍ／ｓ和１．５１８ｃｍ／ｓ；而对ＳＯ＝４，干沉降速度极大值出现在九月份，其值为０．０９６ｃｍ／ｓ。这些值     

大气透明度光谱和浑浊度的观测

利用1980年7月—1981年7月在北京大学用多波段太阳直接辐射强度的观测资料,分析了这一年中大气透明度光谱和埃斯屈朗浑浊度的变化。从实测的气溶胶光学厚度随波长变化的关系中可以推断,在这一期间,80％的场合气溶胶谱分布应符合或非常接近Junge分布,在一般情况下,Junge分布的参数ν与埃斯屈朗浑浊度β之间有反相关关系。     

大气气溶胶吸收系数的测量

本文讨论了大气气溶胶吸收系数的测量,并介绍了我系根据毛玻璃屏积分法设计的测量系统。根据在北京中关村地区取样观测的结果,在采暖期,气溶胶吸收系数变化于10~(-3)—10~(-4)m~(-1)之间,而在非采暖期,其值约为10~(-4)m~(-1)量级。若利用当量碳的概念,则在采暖期当量碳浓度占气溶胶总浓度的50—60％,而在非采暖期,其比例为30—37％。     

多波段光度计遥感气溶胶误差分析及订正

结合1998年实际遥感气溶胶所用多波段光度计,详细分析了由于仪器定标、仪器视场角、滤光片宽度、气体吸收等方面带来的误差,并提出了相应的订正方法,特别是针对水汽的吸收,提出了三波段差分吸收订正法。结果表明,通过误差订正,遥感精度有很大提高,气溶胶光学厚度在0.1左右,相对误差不超过10%,中等大气浑浊度情况下相对误差2%左右。     

微脉冲激光雷达及其应用研究进展

微脉冲激光雷达(MPL)对云和气溶胶的光学属性的空间分布提供连续自动的观测，该系统结构紧凑，发射能量对人眼安全，其可靠性已在国内外很多大型试验中得到了验证。文章介绍了微脉冲激光雷达的系统结构、工作原理以及较之传统激光雷达的优越性，给出了气溶胶光学属性的反演方法(斜率法、近端解法、远端解法和迭代求解法)并指出了其优缺点，对MPL在边界层、气溶胶观测等方面的应用研究成果做了简介。     

GPS的气象应用

文中介绍了GPS系统的原理和大气层对定位的影响。并探讨了利用GPS监测水汽的可能性。     

应用地基GPS遥感倾斜路径方向大气水汽总量

应用地基GPS沿倾斜路径方向遥测大气水汽总量,是获得测站周围水汽三维空间分布信息(水汽层析)的基础.本文介绍了地基GPS沿倾斜路径方向遥感大气水汽总量的原理和方法;首先用湿梯度、后处理残差联合计算接收机上空不同方位上大气水汽各向异性成分,在此基础上重构倾斜路径水汽总量.为验证GPS观测结果精度,用微波辐射计（WVR）与GPS一起进行了联合观测,不同观测地点和时间的对比结果表明,二者root mean square (RMS)误差小于4mm,证明应用此种方法地基GPS可较精确地反演出倾斜路径方向大气水汽总量,而且这种反演方法适合于近实时大气遥感探测.地基GPS测量具有全天候可连续观测等优点,可以弥补常规观测的不足,为气候研究提供高精度且连续的水汽数据资料;组网观测可以为数值天气预报提供好的初始场,提高模式预报精度.     

使用全球定位系统遥感水汽分布原理和中国东部地区加权“平均温度”的回归分析

文中讨论了利用全球定位系统探测水汽的原理。为了反演出大气垂直积分水汽或可降水,需要计算加权“平均温度”Ｔｍ。Ｔｍ与对流层温度廓线和水汽垂直分布有关,但从北京气象台１９９２年探空资料分析表明,它与表面温度存在着很好的线性关系。文中应用中尺度气象模式,给出了适合于中国东部地区和不同季节的关于Ｔｍ和表面温度Ｔｓ的线性回归方程