单次散射反照率论文_康颖,王莉莉,辛金元,陶明辉,宋涛

导读:本文包含了单次散射反照率论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:气溶胶,光谱,数据,变化趋势,模式,遥感,水色。

单次散射反照率论文文献综述

康颖,王莉莉,辛金元,陶明辉,宋涛[1](2019)在《基于AERONET和OMI数据分析中国北方典型地区气溶胶单次散射反照率的变化趋势》一文中研究指出气溶胶单次散射反照率(SSA)表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。根据2004年10月至2016年12月地基AERONET(AERosol RObotic NETwork)和OMI(Ozone Monitoring Instrument)卫星数据,分析了中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州郊区)SSA的变化趋势以及两组数据的一致性。4个站AERONET和OMI的SSA年均值分别为:北京0.89±0.04和0.90±0.04,香河0.89±0.04和0.91±0.04,兴隆0.92±0.04和0.91±0.04,兰州0.91±0.04和0.90±0.04。4个站点SSA季节变化一致,夏季高冬季低。SSA年际变化趋势分析时,因有效数据较少且为非正态分布,用月中位数代替月均值,同时需对数据进行筛选和去季节变化,结果显示北京和香河均有地基和卫星有效数据时间尺度不同的情况,而兴隆OMI和兰州AERONET满足趋势分析要求。在研究期间,4站SSA均呈上升趋势,说明近年来中国北方气溶胶的吸收性减弱,散射特性增强,尤其北京四季地基和卫星数据均呈上升趋势,但香河秋冬吸收性增强。同时,对AERONET和OMI两种反演算法得到的SSA一致性进行分析。香河结果差异较大,仅30%的数据在误差±0.03的范围内,55%在±0.05的范围内;北京分别为46%(±0.03)和68%(±0.05),兴隆分别为50%(±0.03)和76%(±0.05),兰州数据一致性较好,分别为51%(±0.03)和86%(±0.05),总体来说是受人为活动影响比较明显的地区,数据一致性较差。(本文来源于《气候与环境研究》期刊2019年05期)

徐学哲[2](2018)在《宽波段气溶胶单次散射反照率光谱测量系统及其应用研究》一文中研究指出气溶胶单次散射反照率(ω0,散射与消光系数之比)是重要的光学参数,决定着气溶胶粒子散射和吸收所占的比例,其偏差直接影响气溶胶对全球气候变暖的加强或削弱作用。受原位测量方法限制及反照率光谱认知的不足,目前ω仍的误差依然较大。含碳气溶胶中的黑碳(BC)和棕碳气溶胶(BrC)之和,是全球气溶胶最大的吸收体,对气候系统的辐射平衡有重要影响,由于其来源和老化过程的复杂性,至今对其混合状态及其光学特性还存在争议。本论文发展了新型的ω光谱原位测量方法,并利用该方法,从实验室秸秆燃烧过程、北京冬季污染条件及寿县夏季高氧化条件的外场观测等叁个方面,对含碳气溶胶的光学特性开展了研究。本论文的主要内容和创新点如下:1.建立了一套宽波段气溶胶单次散射反照率光谱测量系统,首次实现了365-660 nm波长范围气溶胶消光、散射、吸收及ω光谱的原位同步测量。消光和散射系数的探测极限分别好于0.83 Mm-1和0.60 Mm-1(12s采样时间),吸收系数和ω的不确定度分别好于4%和5%。实验室和实际大气测量表明,该宽波段反照率系统能准确测量气溶胶的光谱特性,为含碳气溶胶光谱研究提供了有力工具。2.实验室研究了秸秆燃烧产生气溶胶的光学特性。通过实验室燃烧四种我国常种植的农作物秸秆(小麦、水稻、玉米和黄豆),探究了燃烧过程中,秸秆燃烧气溶胶的尺寸分布和ω的变化规律。发现ω出和Dg·n(数浓度几何平均粒径)的斜率关系可用于区分燃烧状态,并建立了ω和Dg·s(表面积浓度几何平均粒径)的参数化关系。综合文献报道结果,发现秸秆燃烧产生气溶胶的ω谱呈现波长对应关系,并且吸收波长指数(αabs)~2,表明秸秆燃烧气溶胶中含有棕碳成分。3.北京地区冬季外场观测研究了黑碳的消光贡献。首次对成分消光贡献方程中元素碳(EC,Elemental Carbon)的质量消光效率进行了黑碳包裹吸收增强修正,提升了消光构建的准确度。研究发现,在北京地区,PM1.0粒子中有机气溶胶对大气消光的贡献最大。考虑黑碳的包裹吸收增强效应后,EC的消光贡献高达17%。在470 nm波长处,EC的吸收增强较大(Eabs~2.4-4.0),并且二次有机气溶胶的吸收贡献也不可忽略。4.安徽寿县国家气候观象台夏季外场观测实验,研究了大气氧化性对黑碳混合态及光吸收增强因子的影响。基于寿县夏季的黑碳吸收增强和氧化剂测量,以及新发展的混合态反演算法,研究了大气光化学老化对BC吸收增强的影响,发现了叁阶段BC吸收增强机制。首次建立了Eabs和ω的线性参数化关系,可提升模式评估BC直接辐射强迫的准确度。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-06-01)

康颖[3](2018)在《基于地面和卫星数据分析中国地区气溶胶单次散射反照率的变化特征》一文中研究指出气溶胶单次散射反照率(SSA)是气溶胶的散射系数与总消光系数的比值,表征气溶胶吸收特性,很大程度上决定了气溶胶辐射强迫的正负,对准确评估气候变化中的气溶胶辐射强迫具有重要意义。本文采用了地面太阳分光光度计网络(AERONET)和中国地区太阳分光观测网(CSHNET)以及卫星OMI数据,进行了较为系统和全面的分析SSA的变化特征,包括年际变化、季节变化和长期趋势分析以及中国地区的时空变化等,并对地基数据和卫星资料获得的SSA数据进行一致性检验。因为SSA无论是地基数据还是卫星数据都是反演计算所得,因此不存在真值,所以一致性检验只是不同方法对于同一物理量计算结果的比较。得到如下结论:(一)本文采用AERONET在中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州)的440,676,870和1020nm四个波段的SSA,并将2001年-2016划分为叁个阶段:2001-2007年奥运前,2008-2012年奥运后,2013-2016年国十条颁布后。进而分析讨论不同时段4个站SSA与波长的变化关系。研究表明:北京和香河地区,在各时段均显示出SSA的值是随着波长先增长后下降,在676nm处达到最大值,说明北京及周边地区气溶胶成分较为复杂,含有大量的黑炭(BC)和棕炭(BrC);在兴隆地区,在奥运后和国十条颁布后都呈现出SSA随波长的增长变化不明显,说明兴隆地区含有较少的吸收性气溶胶;兰州在奥运前后都是SSA随着波长的增长缓慢增长,说明兰州气溶胶中含有大粒径(如微尘、沙尘和矿尘等)的吸收性气溶胶。但是四个站点SSA随波长的变化呈现出一定的季节性差异,北京和香河四季变化与年际变化相似,但是兴隆和兰州都在奥运前后的冬季出现SSA在440-676nm波段呈上升趋势,在676nm-1020nm波短呈下降趋势,说明中国北方冬季供暖产生了大量的BC和BrC通过输送到达兴隆和兰州受当地供暖的影响,使得兴隆和兰州冬季气溶胶中含有的吸收性气溶胶种类发生改变。此外,通过SSA的年际差异和季节差异可以看出,北京和香河地区的SSA是逐年增加而兴隆和兰州的变化相对较小,且表现出秋冬季低,春夏季高的季节特征。(二)本文根据2004年10月至2016年12月地基AERONET和OMI卫星数据,分析了中国北方典型地区(北京、香河、兴隆和兰州郊区)SSA的变化趋势以及两组数据的一致性。四个站AERONET(440nm)和OMI(388nm)的SSA年均值分别为:北京0.89±0.04和0.90±0.04;香河0.89±0.04和0.91±0.04;兴隆0.92±0.04和0.91±0.04;兰州0.91±0.04和0.90±0.04。四个站点SSA季节变化一致,夏季高冬季低。SSA年际变化趋势分析时,因有效数据较少且为非正态分布,用月中位数代替月均值,同时需对数据进行筛选和去季节变化,结果显示北京和香河均有地基和卫星有效数据时间尺度不同的情况,而兴隆OMI和兰州AERONET满足趋势分析要求。在研究期间,四站SSA均呈上升趋势,说明近年来中国北方气溶胶的吸收性减弱,散射特性增强,尤其北京四季地基和卫星数据均呈上升趋势,但香河秋冬吸收性增强。(叁),对AERONET和OMI两种反演算法得到的SSA一致性进行分析。香河结果差异较大,仅30%的数据在误差±0.03的范围内,55%在±0.05的范围内;北京分别为46%(±0.03)和68%(±0.05),兴隆分别为50%(±0.03)和76%(±0.05),兰州数据一致性较好,分别为51%(±0.03)和86%(±0.05),总体来说是受人为活动影响比较明显的地区,数据一致性较差。同时,本文还使用了CSHNET和OMI的2004-2011年11个站点(北京、香河、沈阳、封丘、兰州、沙坡头、胶州湾、山海、西双版纳、桃源、盐亭)的500nm的SSA进行比对。结果显示:西北地区和西南地区的一致性较差,有33%-50%的数据落在±0.03范围内,有48%-70%的数据落在±0.05范围内;东北地区和华东地区的数据一致性较好,分别有58%-65%(±0.03)和84%-94%(±0.05);其余站点为43%-58%(±0.03)和78%-86%(±0.05)。11个站点共585对数据,有53%的满足误差小于±0.03,78%的满足误差小于±0.05.另外研究结果还表明;当OMI的UV-AI指数在0.8-1.2间,OMI和CSHNET反演所得SSA的误差最小;当CSHNET测量AOD值越大,SSA的一致性越好,误差会从0.05缩小至0.03。本文研究表明OMI在中国地区具有普适性,所以使用OMI 500nm和388nm在2005-2017年间的SSA数据进行时空分布特征研究,结果表明:东北地区、华东地区、华南地区和川渝地区是中国的SSA高值区;其次是华中地区和华北地区SSA;西北地和西南地区位于SSA的低值区。因卫星资料OMI在2007年中期出现行异常,导致大量数据缺失,从而使得数据的代表性缺失,在年际变化中与单站点数据分析结果存在些差异。(本文来源于《甘肃农业大学》期刊2018-05-22)

林红磊,张霞,孙艳丽[4](2016)在《基于单次散射反照率的矿物高光谱稀疏解混》一文中研究指出矿物的混合多属于致密型混合,在可见光—短波红外波段的混合呈现非线性特征,同时由于矿物混合的复杂性以及图像中完全纯净的像元可能不存在等原因,使得从图像上提取端元具有较大不确定性。本文根据矿物单次散射反照率的线性可加性,提出一种基于矿物单次散射反照率光谱库的稀疏解混算法,利用Hapke模型将矿物反射率转换成矿物单次散射反照率,构建矿物单次散射反照率光谱库,以半监督的方式通过稀疏回归的方法从光谱库中寻找最优端元组合,并估算混合像元中各端元的丰度。利用RELAB矿物混合光谱库进行算法验证,结果表明,丰度反演的平均绝对误差为3.12%;将本文方法应用于美国内华达州铜矿区的AVIRIS高光谱图像数据,所得丰度图与美国地质勘探局USGS矿物识别结果具有较好的一致性。本文算法不需要从图像提取端元,并且考虑到了矿物的非线性混合特征,能够得到较高的反演精度,在近地行星和卫星表面岩矿成分的探测等领域具有较好的应用前景。(本文来源于《遥感学报》期刊2016年01期)

饶加旺,马荣华,段洪涛[5](2014)在《基于实测数据的太湖上空气溶胶单次散射反照率特征分析》一文中研究指出基于AERONET太湖站2005年9月—2010年9月的太阳分光光度计实测数据,分析太湖上空单次散射反照率(SSA)随时间变化特征以及频率分布特征.结果表明,SSA的月均最大值、最小值分别为8月的0.95±0.03和12月的0.87±0.03.季节均值的最大值为夏季的0.94±0.03,最小值为冬季的0.88±0.04;SSA的年均值为0.90.从频率分布来看,SSA的最高频率分布区间为0.9~0.92.分析表明,太湖上空存在中度吸收型的气溶胶.(本文来源于《中国科学院大学学报》期刊2014年02期)

夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一[6](2013)在《用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究》一文中研究指出本文提出一种新的方法,利用紫外辐射监测资料,结合对流层紫外与可见光辐射传输模式,反演气溶胶单次散射反照率.该方法的误差主要与气溶胶光学厚度、波长指数和地表反照率有关,其他因素影响可以较小.使用该方法计算的珠叁角地区的气溶胶单次散射反照率为0.84~0.99,平均值为0.92,与以往的研究具有较好的一致性.(本文来源于《创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S10大气物理学与大气环境》期刊2013-10-22)

杨郁,张建生[7](2013)在《船舰尾流单次散射反照率的理论计算》一文中研究指出为研究激光在船舰尾流中传输时的散射效应,利用Mie散射理论对船舰尾流单次散射反照率进行了理论计算.结果表明:气泡半径小于0.6μm时单次散射反照率随半径的增大而增大,半径大于0.6μm时,单次散射反照率随气泡半径增大出现波动并且逐渐减小,直至趋于平稳;船舰尾流单次散射反照率随着折射率虚部和实部的增大而减小,波长在0.4~0.8μm之间时船舰尾流单次散射反照率随波长的增大而增大;船舰尾流单次散射反照率在中心区域和远场区域数值高于近场区域,随深度的增加而增加.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2013年08期)

夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一[8](2013)在《用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究》一文中研究指出利用紫外辐射监测资料,结合对流层紫外与可见光辐射传输模式,反演气溶胶单次散射反照率(SSA).敏感性试验和误差分析表明:紫外辐照度对SSA敏感;气溶胶光学厚度(AOD)对反演SSA的误差影响最大,波长指数次之,地表反照率和其他因素的影响较小.使用该方法计算的珠叁角地区的气溶胶单次散射反照率为0.84~0.99,平均值为0.92,与以往研究相比具有较好的一致性.(本文来源于《中国环境科学》期刊2013年03期)

夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一[9](2012)在《用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究》一文中研究指出由于气溶胶在气候变化中起着至关重要的作用,气溶胶的光学特性及其辐射强迫与气候效应是当前大气科学的研究热点之一.气溶胶单次散射反照率(Single Scattering Albedo,简称SSA)是气溶胶光学特性的重要参数之一.本文提出一种新的方法,利用安装在东莞市板岭国家基本站(站号59289)的Kipp&Zonen公司生产的UVS-AB-T紫外辐射表,结合对流层紫外与可见光辐射传输模式,反演(本文来源于《广东省气象学会2012年学术年会论文摘要文集》期刊2012-11-01)

邱金桓[10](2008)在《从光谱或宽带太阳总辐射反演气溶胶一次散射反照率研究》一文中研究指出提出一个应用光谱或宽带太阳总辐射反演气溶胶折射率虚部和一次散射反照率(SSA)的新方法,它在原理上是基于漫辐射分量对SSA的敏感性.通过数值模拟分析了辐射误差,气溶胶光学厚度(AOD)和谱分布误差,水汽含量误差和平面大气假设所引起的SSA反演误差.如模拟结果所示,对于文中建议的AOD下限,如果辐射资料误差分别在±2%和±5%以内,SSA误差在±0.029和±0.07以内;如果AOD误差在±10%以内,SSA误差在±0.041以内.实际AOD越大,SSA反演精度越高.文中还把从北京气象台站总辐射资料反演的SSA与AERONET北京站的SSA产品进行比较.对4个AERONET波长,应用本方法的SSA平均值对AERONET结果的最大偏差为0.032;均方根偏差都在0.052以内.两者有较好的吻合.(本文来源于《自然科学进展》期刊2008年07期)

单次散射反照率论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

气溶胶单次散射反照率(ω0,散射与消光系数之比)是重要的光学参数,决定着气溶胶粒子散射和吸收所占的比例,其偏差直接影响气溶胶对全球气候变暖的加强或削弱作用。受原位测量方法限制及反照率光谱认知的不足,目前ω仍的误差依然较大。含碳气溶胶中的黑碳(BC)和棕碳气溶胶(BrC)之和,是全球气溶胶最大的吸收体,对气候系统的辐射平衡有重要影响,由于其来源和老化过程的复杂性,至今对其混合状态及其光学特性还存在争议。本论文发展了新型的ω光谱原位测量方法,并利用该方法,从实验室秸秆燃烧过程、北京冬季污染条件及寿县夏季高氧化条件的外场观测等叁个方面,对含碳气溶胶的光学特性开展了研究。本论文的主要内容和创新点如下:1.建立了一套宽波段气溶胶单次散射反照率光谱测量系统,首次实现了365-660 nm波长范围气溶胶消光、散射、吸收及ω光谱的原位同步测量。消光和散射系数的探测极限分别好于0.83 Mm-1和0.60 Mm-1(12s采样时间),吸收系数和ω的不确定度分别好于4%和5%。实验室和实际大气测量表明,该宽波段反照率系统能准确测量气溶胶的光谱特性,为含碳气溶胶光谱研究提供了有力工具。2.实验室研究了秸秆燃烧产生气溶胶的光学特性。通过实验室燃烧四种我国常种植的农作物秸秆(小麦、水稻、玉米和黄豆),探究了燃烧过程中,秸秆燃烧气溶胶的尺寸分布和ω的变化规律。发现ω出和Dg·n(数浓度几何平均粒径)的斜率关系可用于区分燃烧状态,并建立了ω和Dg·s(表面积浓度几何平均粒径)的参数化关系。综合文献报道结果,发现秸秆燃烧产生气溶胶的ω谱呈现波长对应关系,并且吸收波长指数(αabs)~2,表明秸秆燃烧气溶胶中含有棕碳成分。3.北京地区冬季外场观测研究了黑碳的消光贡献。首次对成分消光贡献方程中元素碳(EC,Elemental Carbon)的质量消光效率进行了黑碳包裹吸收增强修正,提升了消光构建的准确度。研究发现,在北京地区,PM1.0粒子中有机气溶胶对大气消光的贡献最大。考虑黑碳的包裹吸收增强效应后,EC的消光贡献高达17%。在470 nm波长处,EC的吸收增强较大(Eabs~2.4-4.0),并且二次有机气溶胶的吸收贡献也不可忽略。4.安徽寿县国家气候观象台夏季外场观测实验,研究了大气氧化性对黑碳混合态及光吸收增强因子的影响。基于寿县夏季的黑碳吸收增强和氧化剂测量,以及新发展的混合态反演算法,研究了大气光化学老化对BC吸收增强的影响,发现了叁阶段BC吸收增强机制。首次建立了Eabs和ω的线性参数化关系,可提升模式评估BC直接辐射强迫的准确度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

单次散射反照率论文参考文献

[1].康颖,王莉莉,辛金元,陶明辉,宋涛.基于AERONET和OMI数据分析中国北方典型地区气溶胶单次散射反照率的变化趋势[J].气候与环境研究.2019

[2].徐学哲.宽波段气溶胶单次散射反照率光谱测量系统及其应用研究[D].中国科学技术大学.2018

[3].康颖.基于地面和卫星数据分析中国地区气溶胶单次散射反照率的变化特征[D].甘肃农业大学.2018

[4].林红磊,张霞,孙艳丽.基于单次散射反照率的矿物高光谱稀疏解混[J].遥感学报.2016

[5].饶加旺,马荣华,段洪涛.基于实测数据的太湖上空气溶胶单次散射反照率特征分析[J].中国科学院大学学报.2014

[6].夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一.用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究[C].创新驱动发展提高气象灾害防御能力——S10大气物理学与大气环境.2013

[7].杨郁,张建生.船舰尾流单次散射反照率的理论计算[J].西安工业大学学报.2013

[8].夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一.用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究[J].中国环境科学.2013

[9].夏冬,谭浩波,邓雪娇,万齐林,鄢俊一.用紫外辐射反演气溶胶单次散射反照率的方法研究[C].广东省气象学会2012年学术年会论文摘要文集.2012

[10].邱金桓.从光谱或宽带太阳总辐射反演气溶胶一次散射反照率研究[J].自然科学进展.2008

论文知识图

气溶胶单次散射反照率和Angstr...波长440nm的单次散射反照率统计...单次散射反照率与Fs的关系清洁天气与霾天气的天空对比香河2005.7.25,2006.4.30,2007.1.20,...上图:气溶胶引起的大气层顶的上行辐...

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