论文部分内容阅读
目前常用的单筒单视场太阳光度计被广泛应用于气溶胶和可降水量的地基遥感,其在多个典型地区进行气溶胶光学性质和可降水量的长期监测对辐射传输、气候变化、大气环境和光学工程的应用等方面都有重要的意义,同时也是卫星遥感大气订正、定标与可靠性检验的重要工具。卷云也是大气科学研究中一重要因素,它对全球辐射平衡和气候、对工作于大气中的光电仪器性能和大气红外背景辐射都有重要的影响。鉴于地面太阳光度计测量大气光学参数的重要性,研制了一种新型的双筒多视场太阳光度计,希望应用于地基卷云遥感。本论文的主要工作和结果如下: 1.通过对比实验验证和误差分析,DTF型太阳光度计用于测量气溶胶光学厚度和可降水量具有较高的可靠性。 2.将DTF型太阳光度计应用于我国多个典型地区的大气光学参数测量,得到新疆喀什、河北张北、安徽合肥、云南丽江四个典型区域气溶胶光学厚度和可降水量日变化、日均值变化、月和季节变化及频率分布特性。 3.研究了卷云在可见到近红外(0.4~2.5μm)波段的透射光谱(前向散射光谱)辐射特征,发现在可见光(0.44~0.71μm)波段,卷云的透射光谱辐射斜率对有效尺度敏感,对薄卷云或厚卷云而言,小粒子的透射光谱辐射对光学厚度敏感。这一光谱辐射特征给在可见光波段地基遥感卷云提供了理论依据。 4.模拟计算了卷云在442、670、880nm波段前向0~2.2°小角度内的散射强度,通过对0.8°、1.2°、2.0°三个视场内散射强度差值和总透射通量比值的分析,发现它们对卷云的光学厚度和有效尺度具有一定的敏感性。 5.分别模拟计算了气溶胶、水云、冰云三种大气条件下前向小角散射特性,发现水云和冰云在0.8°、1.2°、2.0°三个视场内总透射通量比值要远高于气溶胶,为利用地基太阳光度计来区别云和气溶胶提供了理论依据。 6.参与了双筒多视场太阳光度计的研制,完成了全天候全自动太阳跟踪系统的模块和控制软件的研制。初步的结果表明该设备具备区分薄云和气溶胶的能力。该新型太阳光度计为地基遥感卷云提供了一种技术手段。