大气短波辐射传输研究中的辐射函数

研究大气短波辐射传输问题时,必需考虑多次散射,在计算各次散射光的递推方程中存在一个对光学厚度的特殊积分.为此,本文定义了“辐射函数”,并研究了它的数学性质,从而使得平面平行大气中散射光的逐次计算既准确又简便.     

大气传输对华北区域本底地区降水化学成分的影响

对华北区域本底站1999~2007年239次降水过程的气流后向轨迹进行分类,从中选取典型西北路径、西南路径和东南路径降水,研究了不同输送路径下降水pH值、电导率、化学组成特征及影响本底地区的主要排放源.结果显示,起源于我国中东部内陆地区途经太原、石家庄、北京等大城市的西南气流,起源于蒙古国途经我国内蒙地区的西北气流,以...     

降水时空分布不均匀性的信息熵分析——(Ⅰ)基本概念与数据分析

介绍了熵的基本概念及性质,并对熵的各种算法进行了比较分析.由熵的空间分布状况,研究了信息有向传输问题,初步揭示了降水在空间分布的结构特征,得到了一些符合实际的结论.研究显示,利用熵来分析水文水资源中的不确定性是一种有效的方法.     

基于环境星HJ1B数据反演大亚湾海表温度的三种算法

利用大亚湾2011年2月10日一景环境星HJ₁B热红外遥感影像,通过MODTRAN计算得到大气上、下行辐射和大气透过率,再运用经验公式计算星下辐亮度,分别用大气辐射传输方程模型法、覃志豪单窗算法和Jimenez-Munoz&Sobrino单通道算法反演大亚湾地区海表温度。将三种方法反演的结果与MODIS海表温度对比,其中覃志豪普适性单窗算法反演的海表温度与MODIS海表温度一致性最好,获得的精度较高,RTM算法与覃志豪单窗反演的结果平均误差在0.7K左右。     

降水时空分布不均匀性的信息熵分析--(Ⅱ)模型评价与应用

在数值模拟的基础上提出了信息传输函数模型,使信息传输研究从离散状态过渡到连续状态.引进了信息距离与信息场的概念,将站点的信息传输从单一方向推广到周围区域,最后利用聚类分析法进一步刻划了降雨的空间分布不均匀性.     

阜平县地表温度遥感反演及其空间特征研究

以阜平县为研究区域,基于Landsat 8遥感影像和ASTGTM2 DEM数据,利用辐射传输方程法反演地表温度,运用统计学方法分析地表温度与归一化植被指数(NDVI)、海拔和坡向之间的关系.结果表明:阜平县地表温度整体呈西高东低分布,地表温度与植被覆盖、地形要素之间的关系密切,地表温度高值区域主要分布在研究区西部和东北...     

造山过程中的流体—岩石相互作用和质量传输的评述

在汇聚板块边缘,滑脱面的滑动和沉积岩系的逆冲堆叠,导致孔隙水被压实排出,流体润滑了脱面,从而引起增生楔的生长。流体对流体制是地壳深熔的先驱事件。碱性花岗岩在次固相下有丰富的岩浆水的出溶,并且促进了碱性长石的微组构重组织。上部地壳浅表流体的循环主要受岩浆侵位驱动。韧性剪切带Ｔｉ、Ｆｅ、Ｍｇ残留富集,Ｓｉ、Ｃａ、Ｓｒ带出,流体不混溶和相分离是Ａｕ沉淀的重要机制。断层带尤其深部断层带具有高的流体／岩石比     

含单负特异材料一维无序扰动周期结构中的光子局域特性研究

采用传输矩阵法研究了电磁波在由单负特异材料组成的一维无序扰动周期结构中的Anderson局域(Anderson Localization)行为,分别讨论了色散和非色散两种模型.结果发现,在对应周期结构的通带位置,无序的引入对局域长度的影响较大,而在带隙位置,影响较小,几乎可以忽略.该性质与我们曾讨论的随机结构有较明显不同.导致这种局域性质的主要原因应为,光在单负材料组成的系统中的传输主要依赖于两种单负材料间的界面.在无序扰动结构中,该界面数相对于周期结构并没有减少,因此对光的传输性质影响较小;而随机结构中     

短波红外三维亚像元低层水云散射效应对二氧化碳反演的影响分析

由于大气短波红外辐射传输散射的复杂性,目前二氧化碳物理反演算法通常假定为晴空平面平行大气.然而通常的云检测算法难以识别视场内亚像元低层水云存在的场景,直接影响了二氧化碳遥感产品的精度.本文基于三维矢量辐射传输计算方法模拟了三维亚像元水云在短波红外1.6μm波段的散射效应,并估算了忽略此散射效应可能引入的二氧化碳反演偏差.结果表明：1.6μm波段云区表现为强反射特征,阴影区表现为减弱特性.忽略三维云散射后,云区视场辐射模拟结果偏低,且相对偏差量随地表反射率的减小、太阳天顶角的升高和云层光学厚度的增大而增大;而阴影区辐射模拟结果将偏高,相对偏差量随太阳天顶角升高、云层光学厚度的增大而增大;在云区和阴影区吸收通道都表现了相对更大的偏差.估算结果显示在低反射率、高太阳天顶角和高云层光学厚度场景中,晴空平面平行假设可能引入高达10～15 ppmv反演误差,远高于观测需求.如何剔除三维云散射影响的观测,或者在反演算法中修正三维云散射效应对于提高二氧化碳反演精度将非常重要.     

河西走廊罕见强沙尘天气传输及其过程持续特征

2021年3月15—19日河西走廊出现了近10 a范围最广、持续时间最长的罕见强沙尘天气过程。利用MICAPS常规气象观测资料以及物理量场资料,从天气气候成因、环流形势演变、物理量诊断等方面分析了此次强沙尘天气的传输及过程持续特征。结果表明：（1）2021年3月14日受强烈发展的蒙古低压槽影响,蒙古国南部及内蒙古中西部爆发了强沙尘暴,前期蒙古国及中国北方异常增暖是导致沙尘暴爆发的诱因之一。（2）受高空贝加尔湖深厚低压槽后西北气流引导冷空气东移南下、高空急流动量下传、配合地面冷锋过境共同影响,蒙古国中西部高低空的沙尘粒子被输送到河西走廊,造成河西走廊15日凌晨到上午出现局地强沙尘暴和扬沙天气。（3）强沙尘暴出现后,700 hPa、850 hPa及近地面内蒙古、华北、宁夏及陕西一带盛行偏东气流将蒙古国及内蒙古的沙尘输送到了河西走廊,造成河西走廊15日下午至19日出现浮尘天气。（4）沙尘天气维持期间,地面冷高压移速缓慢,河西走廊位于地面冷高压后部,地面风速和湿度较小,不利于沙尘的沉降和水平扩散;河西走廊上空盛行下气沉流、逆温层深厚、大气干燥及层结稳定,不利于低层沙尘的垂直扩散和沉降,对沙尘的...