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大气Limb辐射亮度模拟及其敏感性分析

作　者: 金丽华
导　师: 陈圣波
学　校: 吉林大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: Limb散射辐射亮度模拟模型 SCIATRAN 敏感因素
分类号: P422
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 187次
引　用: 2次
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内容摘要

在国家“863”计划项目支持下,通过大气辐射传输模型模拟Limb观测方式的大气辐射亮度,分析Limb观测模式获取的辐射亮度的影响因素及其影响效果。基于对目前大气化学卫星探测技术和大气辐射传输模拟模型发展现状的了解,选用SCIATRAN2.2.2模型模拟Limb模式辐射亮度。分析研究SCIATRAN2.2.2模型结构后,结合大气辐射观测理论,选择其中的观测几何、云、气溶胶、地表特性和痕量气体五类参数作为研究参数。根据星载Limb散射观测技术中观测几何关系和Odin/OSIRIS传感器的卫星仪器数据,设定辐射亮度模拟环境。在此基础上,根据研究目标,兼顾客观事实和模型自身限制,选定五类研究参数的取值范围。拟定模拟方案,进行辐射亮度模拟并分析模拟结果正确性。最后根据模拟结果,分析Limb模式辐射亮度对观测几何、云、气溶胶、地表特性和痕量气体参数的敏感性。结果显示,研究条件下,选定的27个研究参数中除二氧化碳和甲烷气体外,均为Limb辐射亮度敏感因素。因素的影响各异,并随波段和切点高度不同而不同。

全文目录

内容提要  4-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究意义  11-12
  1.2 卫星遥感大气化学观测模式  12-14
  1.3 Limb 观测模式辐射亮度模拟现状  14-17
  1.4 研究内容和研究思路  17-19
    1.4.1 研究内容  17
    1.4.2 研究思路  17-19
第2章 Limb 观测模式理论基础  19-25
  2.1 大气辐射传输  19-22
    2.1.1 大气的散射和吸收  19-21
    2.1.2 大气的折射  21-22
    2.1.3 地表的反射  22
  2.2 Limb 模式大气辐射传输过程  22-23
  2.3 Limb 散射观测理论  23-25
    2.3.1 Limb 几何关系  23-24
    2.3.2 Limb 散射观测  24-25
第3章 Limb 模式辐射亮度模拟  25-42
  3.1 SCIATRAN 模型  25-28
    3.1.1 模型运行环境  25-26
    3.1.2 模型结构  26-27
    3.1.3 模型应用  27-28
  3.2 模拟环境与研究参数  28-32
    3.2.1 观测几何参数  29-30
    3.2.2 云参数  30-31
    3.2.3 气溶胶参数  31
    3.2.4 地表特性参数参数  31-32
    3.2.5 痕量气体参数  32
  3.3 辐射亮度模拟  32-42
    3.3.1 辐射亮度模拟  33-39
    3.3.2 模拟结果  39-42
第4章敏感性分析  42-81
  4.1 观测几何参数  42-45
    4.1.1 太阳天顶角  42-44
    4.1.2 相对方位角  44-45
  4.2 云参数  45-56
    4.2.1 云高度  46-48
    4.2.2 云光学厚度  48-50
    4.2.3 云层子层数  50-51
    4.2.4 水云水滴半径  51-53
    4.2.5 膨胀系数  53-54
    4.2.6 散射系数  54-56
  4.3 气溶胶参数  56-69
    4.3.1 气溶胶光学厚度倍数  56-57
    4.3.2 气溶胶季节  57-59
    4.3.3 边界层类型  59-60
    4.3.4 边界层可见度  60-61
    4.3.5 边界层湿度  61-63
    4.3.6 对流层可见度  63-64
    4.3.7 对流层湿度  64-65
    4.3.8 平流层负荷类型  65-66
    4.3.9 平流层气溶胶类型  66-68
    4.3.10 中间层负荷类型  68-69
  4.4 地表特性参数  69-72
    4.4.1 地表反照度  70-71
    4.4.2 BRDF  71-72
  4.5 痕量气体参数  72-81
    4.5.1 臭氧含量  73-74
    4.5.2 二氧化氮含量  74-75
    4.5.3 水汽含量  75-77
    4.5.4 氧气含量  77-78
    4.5.5 二氧化碳含量  78-79
    4.5.6 甲烷含量  79-81
第5章结论与讨论  81-83
  5.1 主要工作与结论  81-82
  5.2 未来工作建议与展望  82-83
参考文献  83-87
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果  87-88
致谢  88-89
摘要  89-91
Abstract  91-92

大气Limb辐射亮度模拟及其敏感性分析

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