青藏高原地区地-气系统的辐射平衡特征

本文利用1982年8月—1983年7月青藏高原热源野外考察期间的Nimbus7卫星观测资料,分析了高原及其邻近地区行星反照率、大气顶的射出长波辐射和地-气系统辐射平衡的区域分布及季节变化特征以及它们对天气气候的影响。同时配合同期的地面辐射观测资料,讨论了卫星资料与地面实测资料间的相互关系,为探索卫星资料的应用等作了尝试。     

卷云对青藏高原的射出长波辐射影响的研究

本文叙述了一种求解卷云射出长波辐射的方法。通过建立卷云示迹模式,用累加法进行分析,并通过分析卷云的一些微物理特征,假设卷云含水量垂直分布模式,由三层近似化筒求得射出长波辐射通量密度。根据模式计算得到:1.与卫星观测青藏高原高云地区对应射出长波辐射通量密度基本一致的结果。2.卷云底高度及卷云厚度与射出长波辐射通量密度相关的一些有意义的结果,并讨论了青藏高原上卷云影响的特殊情况。     

中国地区云对地-气系统辐射强迫温度效应的气候研究

文中利用地球辐射平衡试验 (ERBE)和国际卫星云气候计划 (ISCCP)提供的地 气系统行星反射率、射出长波辐射 (OLR)和云量资料 ,计算了中国地区年、月平均总云量对地 气系统短波辐射、长波辐射以及净辐射强迫的温度效应和敏感性系数 ,并讨论了云对各辐射分量强迫的温度效应与总云量的关系。结果表明 :地 气系统云辐射强迫温度效应与总云量间具有较明显的曲线相关。云辐射强迫温度效应及其敏感性系数具有明显的时空变化特点。就中国全国平均而言 ,各月地 气系统云辐射强迫净温度效应一般表现为降温作用。     

青藏高原晴空行星反照率与地面反照率关系的研究

本文利用了大气-地球系统的物理模型推导了晴空行星反照率与地面反照率之间的相互关系,指出当仅考虑一次地面反射时,行星反照率是地面反照率的一次线性函数,当考虑到大气与地面的多次反射时,两者的关系设为二次抛物线函数,并利用1986年中美青藏高原联合考察期间的地面辐射资料以及同期NOAA-9的GAC资料对上述关系进行了试验,结果表明,两种关系都能较好地反映出青藏高原行星反照率与地面反照率之间的关系,但二次函数表现的物理意义更为明确。 青藏高原作为一个特殊的地理类型,其行星反照率与地面反照率的相互关系与全球纬向平均相比较也有明显的差异,本文讨论了这些差异的物理意义,同时分别讨论了该地区可见光和近红外这二个通道的滤过反照率与地面分光谱反照率之间的关系。 青藏高原晴空反照率与地面反照率关系的研究为利用AVHRR资料反演青藏高原地面反照率的数值分布图提供了理论依据和具体方法。     

卫星观测的中国区域气候

本文利用美国NOAA卫星系列观测的辐射收支资料(1974年6月—1985年2月)对中国不同气候区有代表性的漠河等10站附近的累年平均净辐射及射出长波辐射的年变化进行分析,发现在不同的气候区域,这二个参数的年变化有明显不同的特征。这说明除了地面观测的气象要素以外,卫星观测的地气系统的射出长波辐射及净辐射可以作为分析区域气候的参数之一。     

由NOAA-9AVHRR资料确定美国大平原的反照率

利用1986年和1987年无雪月份期间美国大平原的NOAA-9 AVHRR(改进的甚高分辨率辐射仪)观测资料推算出地面反照率的季节变化.使用一种简单的与模式无关的方法绘制月反照率分布图,其方法包括按卫星九天周期重新排列无云资料、周期中逐日平均资料的空间内插和对周期求平均获得月平均估计值.应用窄带转换到宽带和对每月晴空反照率的简单大气订正获得地面反照率,分析了四个目标区(两个森林目标区和两个农作物目标区)的物候变化. 在某些地区,生长季节里农作物生长能使反照率成倍地增大.这种变化在辐射收支计算中是重要的.从整体来看,这些结果与其它文献中对各种地表类型的反照率的研究所得的结果相当一致.     

中国西北大气沙尘对地气系统和大气辐射加热的影响

利用ＨＥＩＦＥ地面辐射平衡观测资料以及ＮＯＡＡ１１／ＡＶＨＲＲ卫星测量资料,三算我国西北大气沙尘对地－气系统和大所中辐向 热率的影响。１９９１年２月下旬－５月中旬１１天的计算表明,春季大气沙尘的辐身躯效应与地表状况有关;在高地表反照率的沙漠上空,大气沙尘的短波辐射效应为减小行星反照率增暖气－气系统,同时吸收太阳辐射增暖大气大气顶射出长波辐射对大气沙尘的变化并不敏感,但大气尘尘增加大气的长波冷却;在     

利用MODIS资料反演兰州地区气溶胶光学厚度

借助6S模式对MODIS的蓝光(0.46μm)、红光(0.66μm)和中红外(2.1μm)通道进行了行星反照率对地表反射率和气溶胶光学厚度的敏感性试验, 并对蓝光和红光通道的路径辐射对行星反照率的贡献做了数值试验; 计算了MODIS的蓝光、红光和中红外通道在兰州市及其周围地区的地表反射率, 检验了Kaufman给出的三个通道地表反射率之间的关系。检验结果表明, 在兰州周围地区蓝光通道与中红外通道地表反射率之间的关系与Kaufman给出的关系比较符合, 对于兰州周围大范围区域都是适用的。利用此关系通过6S模式进一步反演了兰州城市及其附近地区 1×104 km2 范围内的气溶胶光学厚度, 反演结果较为合理。     

TOGA－COARE强化期（IOP）西太平洋海域的辐射特征

该文利用ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ强化观测期（ＩＯＰ）所获得的辐射观测资料（１９９２年１１月１０日—１９９３年２月１８日），对考察点（２°１５′Ｓ，１５８°００′Ｅ）的辐射分量进行了分析，其中包括总辐射、直接辐射、散射辐射、海表长波辐射、大气逆辐射、海表反射辐射及其反照率、净辐射及有效辐射。结果表明：和其它地区（如高原）比较，观测点的总辐射、直接辐射均很强；反射率小，晴天平均为０．０４—０．０５，阴天为０．０６—０．０８；海表长波辐射大而日变化小，大气逆辐射强而日变化大；有效辐射小而净辐射大。     

气溶胶对AVHRR通道反照率的影响

通过数值模拟,考察了大气气溶胶对AVHRR通道1,2和整个太阳光谱区的行星反照率和地面反照率的影响,并研究了气溶胶对行星反照率和地面反照率之间关系的影响.     

第一讲 OLR概述

引言卫星观测的地气系统的射出长波辐射(Outgoing Longwave Radiation,简称 OLR),足地气系统辐射收支中的重要分量,也是红外云图的观测基础。早在60年代初,美国第一代试验气象卫星 TIROS 卫星就已开始了红外辐射(射出长波辐射)的观测。但当时观测的水平分辨率低,资料又不连续,只能用于     

青藏高原太阳总辐射的计算方法的讨论

本文利用1982年8月—1983年7与1978—1980年青藏高原地区总辐射的观测资料与二流近似的模式计算讨论了高原地区总辐射的气候学计算方法,计算了纬度24°—46°不同海拔高度,不同地表反射率条件下的晴天地面总辐射的月平均值,并绘制了青藏高原地区1月与7月晴天地面总辐射的分布图。     

科尔沁沙地流动沙丘与玉米地辐射特性比较分析

利用2001年夏季内蒙古科尔沁沙地地区大气边界层实验观测资料，对比分析了流动沙丘和临近流动沙丘的玉米地两种典型下垫面的辐射通量特征。结果表明:流动沙丘和玉米地地区的总辐射与大气逆辐射相近，差异不足2%。净辐射、地表反照率、有效辐射存在较大差异，流动沙丘的净辐射明显小于玉米地，其中反照率差异的贡献约为60%，长波辐射差异的贡献约为40%。流动沙丘的反照率、有效辐射明显大于玉米地，反照率高出中国西北HEIFE实验沙漠地区约10%，有效辐射则小于沙漠地区。     

从FY-4静止气象卫星估算晴空地表下行长波辐射通量的反演模式

通过红外辐射传输模拟,计算了446183条全球晴空大气廓线的地表下行长波辐射通量以及FY-4成像仪通道亮温,应用统计回归分析模拟结果,建立了通道亮温与低层大气有效辐射温度的回归关系、大气柱总可降水量与低层大气比辐射率的回归关系,依据黑体辐射定律建立了由卫星观测估算地表下行长波辐射通量的反演模式。初步地,模式应用于FY-4成像仪代理资料Meteosat-8卫星的SEVIRI（Spring Enhanced Visible and Infared Imager）仪器观测数据,估算了2006年8月1日00:00（协调世界时,下同）、06:00、12:00、18:00地理范围在（45°S～45°N,45°W～45°E）的地表下行长波辐射通量,结果与用ECMWF 6 h预报场资料经验计算的通量相比,系统均方根误差（RMS）依次为12.1、13.0、20.7、12.5 W/m2,相关系数分别为0.9256、0.9291、0.9042、0.9325,相比于GOES-R同类产品（RMS=13.7 W/m2）,这一直接把卫星通道亮温与低层大气温度相联系的反演模式,其精度性能达到了应用研究对其反演产品的质量要求。     

6.3μm附近水汽通道的选择

本文用LOWTRAN 6程序计算了5.7—7.1μm和6.5—7.6μm两个水汽通道的透过率、射出辐射及权重函数,并将两者加以比较,探讨降低水汽通道探测高度的可能性。     

沙尘气溶胶辐射强迫全球分布的模拟研究

为了定景了解沙尘气溶胶对气候的影响,文中利用一个改进的辐射传输模式,结合伞球气溶胶数据集(G-ADS),计算了晴空条件下,冬夏两季沙尘气溶胶的直接辐射强迫在对流层顶和地面的全球分布,并讨论了云对沙尘气溶胶辐射强迫的影响.计算结果表明,对北半球冬季和夏季而言,在对流层顶沙尘气溶胶的全球短波辐射强迫的平均值分别为-0.477和-0.501 W/m2;长波辐射强迫分别为0.11和0.085 W/m2;全球平均短波地面辐射强迫冬夏两季分别为-1.362和-1.559 W/m2;长波辐射强迫分别为0.274和0.23 W/m2.沙尘气溶胶在对流层顶和地面的负辐射强迫的绝对值郁随太阳天顶角的余弦和地表反照率的增加而增大;地表反照率对沙尘气溶胶辐射强迫的强度和分布都有重要影响.研究指出:云对沙尘气溶胶的直接辐射强迫的影响不仅取决于云量,而且取决于云的高度和云水路径,以及地面反照率和太阳高度角等综合因素.中云和低云对沙尘气溶胶在对流层顶的短波辐射强迫的影响比高云明显.云的存在都使对流层顶长波辐射强迫减少,其中低云的影响最为明显.因此,在估算沙尘气溶胶总的直接辐射强迫时,云的贡献不可忽视.     

TOGA—COARE强化期（IOP）西太平洋海域的辐射特征

该利用ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ强化观测期（ＩＯＰ）所获得的辐射观测资料（１９９２年１１月１０日－１９９３年２月１８日），对考察点（２°１５′Ｓ，１５８°００′）的辐射分量进行了分析，其中包括总辐射、直接辐射、散射辐射、海表长波辐射、大气逆辐射、海表反射辐射春反照率、净辐射及有效辐射。     

青藏高原不同地区辐射特征对比分析

利用"全球协调加强观测计划(CEOP)之亚澳季风青藏高原试验"(CAMP/Tibet)在藏北高原的BJ站、NPAM站及中国科学院珠穆朗玛峰大气与环境综合观测研究站、纳木错多圈层相互作用综合观测研究站和藏东南高山环境综合观测研究站2007年的辐射观测资料,分析了这些地区不同下垫面地表辐射各分量及地表反照率的日变化和月际变化特征。结果表明,向下短波辐射受太阳高度角的影响存在明显的日变化和月际变化;向上短波辐射的月际变化基本与总辐射一致,在个别月份由于高原积雪造成地表反照率较高,从而使晴天向上短波辐射全年较高;向下长波辐射存在基本的季节变化,最大值出现在天空总云量较多的夏季(6～8月),最小值出现在冬季(12月和1月);向上长波辐射基本上都是夏季为全年最大,冬季为全年最小。这与地表温度的年变化情况相一致。高原不同地区各季节晴天地表净辐射存在差异,NPAM站和藏东南站由于下垫面植被覆盖较好,净辐射值各季节均高于其它各站;NPAM站、纳木错站和珠峰站地表反照率日变化曲线呈"U"型,BJ站和藏东南站日变化相对复杂,藏东南站全年月平均地表反照率较小且变化不大,其他各站存在基本的年变化趋势。     

青藏高原地表反照率计算研究

根据改进的甚高分辨率扫描辐射仪（ＡＶＨＲＲ）５个观测波段的光谱特征，经多次试验，设计了一组从卫星观测的地－气系统的辐射测值中提取晴空资料的多通道门槛值判识法和提取月平均反照率的合成法；并对１９９２年ＮＯＡＡ－１２卫星获取的ＡＶＨＲＲ资料进行计算处理，分析提取晴空数据，在此基础上按卫星轨道覆盖周期合成计算得到的晴空行星反照率和地表反照率，并且计算了逐月的地表反照率。对计算结果做了初步分析和认真比较。     

北京地面紫外辐射（光谱）的观测与分析

通过对北京大气物理研究所与长春光机所合作研制的地基太阳紫外辐射光谱仪观测资料的分析，和用辐射传输模式UVSS计算的结果，对影响到达地面的UVB辐照度的主要因子太阳高度角（SZA）、臭氧总量和地表反照率进行了分析研究。最后对紫外光谱仪的观测资料做了总量和谱分析。