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国家自然科学基金(41205125): 作品数：13 被引量：59H指数：5; 相关作者：刘磊高太长胡帅孙学金赵剑更多>>; 相关机构：解放军理工大学西北核技术研究所中国人民解放军93601部队更多>>; 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家公益性行业科研专项更多>>; 相关领域：天文地球电子电信自动化与计算机技术更多>>

The actuality and progress of whole sky infrared cloud remote sensing techniques被引量：1: 2015年; Clouds are crucial regulators of both weather and climate. Properties such as the amount,type,height,distribution and movement of them have an impact on the earth's radiation budget and the hydrological cycle,thus cloud observation is very important. The disadvantages of zenith pointing measuring instruments and whole sky visible imagers limit the application of them.A summary of the actuality and application of ground-based whole sky infrared cloud measuring instruments and analyses of the techniques of radiometric calibrations,removal of atmospheric emission and calculation of cloud cover,amount,type are conducted to promote the automatically observation of the whole sky. Fully considering whole sky infrared cloud sounding theories,techniques and applications,there are still a lot of studies on improving the properties of instruments,enhancing the techniques of cloud base height measurements and establishing instrumental cloud classification criterion before actual operations.; ZHANG TingLIU LeiGAO TaichangHU Shuai; 关键词：CLOUD HOLE SKY INFRARED CLOUD REMOTE

利用新型经验函数模拟云底亮温及误差分析被引量：1: 2015年; Stephen在2008年提出了一种新型亮温经验函数,为反演云底高提供了一种无需计算大气中实时水汽含量的新方法。利用SBDART模式和Stephen亮温函数比较系统地研究了不同天顶角、水汽、云、气溶胶、能见度等气象要素条件下,云底红外亮温T_b随天顶角的变化情况,并对其进行误差分析。模拟结果显示,水汽、云、天顶角及能见度小于5 km时对T_b影响较大,不同气象要素条件下,Stephen亮温函数模拟的云底亮温与SBDART模拟结果相近,所以,采用Stephen亮温函数模拟云底亮温具有可行性。; 张婷刘磊高太长吴磊; 关键词：辐射传输模式

非球形气溶胶粒子散射特性及其等效Mie散射误差分析被引量：16: 2014年; 为分析形状对气溶胶粒子散射特性的影响,采用T矩阵法计算了0.633μm波段(自然光)不同种类、形状的气溶胶单粒子与体散射的散射相函数,并讨论了气溶胶粒子形状畸变与等效Mie散射误差的变化规律。结果表明:粒子形状畸变对气溶胶粒子散射能量空间分布影响较大。对于单粒子,各散射角上的等效Mie散射误差并不随粒子形状畸变程度单调变化。从相对误差量级上看,形状畸变对180°散射的影响强于0°,对35°的散射影响相对较弱。对于两种非球形粒子等效方法,等表面积法优于等体积法。不同类型的非球形气溶胶粒子体散射存在显著差异,沙尘性与海洋性的等效Mie散射误差明显大于煤烟性与可溶性粒子;对于同一种气溶胶,形状的改变对侧向与后向散射影响显著,对前向散射影响不大。; 胡帅高太长刘磊; 关键词：气溶胶

基于小波变换与纹理特征分析的地基云图识别被引量：3: 2014年; 云状是云观测的三大要素之一,正确识别云状有助于分析大气运动状态,为天气预报提供重要依据。文章采用了图像处理的方法对全天空红外云图进行初步云状识别的研究,利用小波分析与纹理特征(灰度共生矩阵)分析相结合的方法提取所需识别云类型的特征参数,设计并建立适合云状识别的分类器。所做分析和研究工作表明,对比单一纹理特征分析和利用小波分析与纹理特征分析相结合的方法对所选全天空红外云图的识别结果,后者具有较高的准确率。; 陈锦源高太长刘磊韩文宇; 关键词：小波分析纹理特征

地基红外测云仪探测能力分析被引量：4: 2016年; 利用地基红外测云仪(WSIRCMS)在2011年11月北京观象台的连续观测数据,从总云量、云底高和天空类型3个方面初步分析其探测能力。结果表明:1该仪器能够不分昼夜同时实现云高、云量(高、中、低和总云量)和天空类型的连续自动探测;2与参考标准云量的差值在±10%以内的样本数占总样本数的72.5%,有霾存在时,对中高云的观测能力较弱,造成云量观测结果差异较大;3与激光云高仪的天顶方向的无云一致率达94.9%;在中低云情况下,云高观测结果一致性较好,高云时存在较大差异,WSIRCMS观测云高偏高;4与人工分类的天空类型一致的样本数占总样本数的82.63%,对波状云、积状云和混合云的识别能力稍低。; 郭伟刘磊; 关键词：总云量

CALIPSO星载激光雷达系统在全球气溶胶探测中的应用被引量：8: 2014年; 气溶胶对于地球候系统具有非常重要的作用，气溶胶变化是气候预测不确定性的主要依据，CALIPSO是第一个提供全球气溶胶观测的星载激光雷达系统。文章阐述了星载激光雷达系统CALIPSO的结构和理论基础；介绍了利用其搭载的偏振激光雷达CALIOP对全球范围内的气溶胶进行探测的原理，并利用实测的2013年1月全球气溶胶信息，对全球气溶胶及光学厚度分布进行分析。结果表明，在冬季非洲中部、中东、印度、中国大陆地区是探测到的气溶胶密集区，由于工业活动的影响，平均光学厚度甚至达到0．4～0．6。; 赵剑孙学金张日伟董振龙李济生; 关键词：CALIPSO CALIOP 气溶胶光学厚度

利用新型经验函数模拟云底亮温及误差分析: Stephen在2008年提出了一种新型亮温经验函数,为反演云底高提供了一种无需计算大气中实时水汽含量的新方法。利用SBDART模式和Stephen亮温函数比较系统地研究了不同天顶角、水汽、云、气溶胶、能见度等气象要素条...; 张婷刘磊高太长吴磊; 关键词：辐射传输模式; 文献传递

星载激光多普勒测风雷达鉴频系统仿真(I):基于Fizeau干涉仪的Mie通道大气风速反演研究被引量：5: 2014年; 研究了星载激光多普勒测风雷达系统结构,构建了基于Fizeau干涉仪的鉴频仿真系统,仿真研究了Mie通道风速反演算法,并利用无线电探空数据集仿真结果统计分析了Mie通道大气水平视线(HLOS)风速反演误差.仿真和统计结果表明,基于Fizeau干涉仪的Mie通道可反演低对流层大气风速;低对流层HLOS风速误差和标准差分别小于1 m·s-1和2 m·s-1;气溶胶和云的分布影响星载激光多普勒雷达测风误差,可使风速最大偏差增大一倍.; 张日伟孙学金严卫刘磊李岩赵剑颜万祥李浩然

THz技术在大气探测领域的应用研究进展被引量：1: 2016年; THz波的频段范围（0．1-10 THz）及其特性使THz波具有较高的空间分辨率及大气参数灵敏性，同时THz辐射在地球辐射平衡中的重要作用决定了其在大气探测领域有重大的研究价值和广阔的应用前景。介绍了THz技术在大气探测领域的应用现状，重点分析介绍了THz波遥感探测大气水汽廓线、温度廓线、卷云的微物理参数及大气微量气体成分的原理、特性及存在的问题，最后对THz波大气探测技术的研究提出几点建议和展望，并指出了当前THz波大气探测技术的研究前沿和研究热点。; 李书磊刘磊高太长黄威; 关键词：THZ辐射大气探测卷云

基于近红外体散射数据的气溶胶尺度谱正则化反演方法被引量：4: 2015年; 基于0.86μm波段气溶胶的体散射数据，提出了一种新的尺度谱反演方法。根据大气气溶胶尺度谱特征，将尺度谱函数n（r）分解为趋势变化函数H（r）和细节变化函数（r），并构造了一组新的基函数对（r）进行参数化逼近，然后严格依照Mie散射理论，采用Tikhonov正则化对尺度谱函数进行了反演。采用城市型、乡村型和海洋型气溶胶的尺度谱实测数据进行反演仿真，结果表明，在粒径0.2-10μm区间、噪声不大于50%的条件下，实际与反演的尺度谱曲线相关系数高于0.98，表现出良好的抗噪声能力；针对小尺寸段（r〈0.2μm）反演结果的不稳定性，提出了小尺寸段的荣格分布修正法与细模态参数补偿法，模拟结果表明，两种方法对尺度谱修正效果较理想，在0.1-10μm区间，实际与反演尺度谱曲线相关系数大于0.97。与基于遗传算法的尺度谱反演方法相比，该方法效率高，耗时短，且对尺度谱函数细节变化特征反演较好。; 胡帅高太长李浩刘磊陈锦源李云; 关键词：散射函数 TIKHONOV正则化

国家自然科学基金(41205125)

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