基于MODIS卫星的大气气溶胶类型识别及辐射特性研究

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jin_sarah
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太阳能的高效利用可以有效缓解我国能源的供需矛盾,而随着大气污染的加剧,大气气溶胶严重影响了太阳能的高效利用及光热转换效率。大气气溶胶通常指的是悬浮在大气环境中的空气动力学直径在0.001~100μm范围内的固体或液体颗粒物。作为当今气候研究中最大的不确定因素之一,气溶胶能够通过直接作用或者间接作用影响地气系统的辐射收支以及全球或局部地区气候,并且气溶胶的影响在一定程度上受其类型支配。对大气中气溶胶的类型进行判别,并结合已有的对单一类型气溶胶气候效应的研究,是探索气溶胶对地气系统影响的一种较为有效的途径。然而,极其复杂的来源以及较短的大气寿命导致气溶胶具备很大的时空异质性,这使得气溶胶的类型识别工作面临挑战。因此,建立准确有效的气溶胶类型识别模型,在此基础上开展空间连续的区域性气溶胶类型识别研究,能够有效促进对气溶胶辐射特性和气候效应的理解,具有非常重要的理论意义以及应用价值。本文将大气污染条件引入卫星遥感气溶胶产品的性能评价体系中,对不同大气背景条件下的MODIS-AOD数据进行了分析与验证,在此基础上结合气溶胶相对光学厚度概念建立了天基气溶胶类型识别模型,为之后运用卫星数据进行区域性气溶胶类型识别提供了依据,最后,利用模型识别结果建立了台北地区的气溶胶光学特性查找表,结合SBDART模型对台北地区的气溶胶辐射特性进行了数值表征。本文主要研究内容包括以下三个部分:(1)将不同MODIS-AOD数据集重采样至相同分辨率,在年/季节尺度下对AOD值和有效数据量的空间分布进行分析。根据地表PM2.5监测数据对大气污染条件进行划分,基于地基数据对MODIS-AOD在不同的污染水平和气溶胶类型下的准确性进行了验证。结果表明,在秋/冬季,DT算法虽然具备更高的精度,但反演结果存在大量的数据缺失区域,DB算法在所有季节都能提供覆盖全国的AOD数据;在同样的污染条件下,DT算法的优势在于反演数据的准确度,而DB算法的优势在于数据获取的能力。(2)建立了适用于MODIS卫星数据波段的区域性天基气溶胶类型识别模型,并在全球范围内选取了八个典型气溶胶源区用于模型识别结果的准确性验证。准确性验证包括:基于地基数据的验证、基于卫星数据的验证、地基-卫星识别结果的逐日对比、单个案例验证以及区域性识别验证。结果显示:本文建立的模型具备识别不同类型气溶胶的能力,并且能够支撑空间连续的区域性气溶胶类型识别研究。(3)基于天基气溶胶类型识别模型与地基遥感平台提供的监测数据,同时利用SBDART辐射传输模型,对中国台北地区不同大气背景状况下的气溶胶辐射强迫特性进行了数值表征。结果显示:研究期间DARF具备夏高冬低的季节性变化规律,气溶胶产生的DARF值与其粒子种类密切相关,不同类型粒子计算所得的DARF明显不同,城市工业型气溶胶是高DARF的主要贡献者。
其他文献
嵌入式网络系统,如无线传感器网络,越来越多地被运用到生产生活的各个方面。但由于嵌入式网络系统工作负载多变和资源受限的特点,异常检测和诊断往往十分困难。本文提出了一
在大规模数据中心网络环境中,使用单台SDN控制器通常存在性能瓶颈,因此常把分布式的多个控制器组成控制器集群,以提高对交换机的控制能力。针对多控制器方案中,由负载不平衡
类不平衡问题,也被称为不平衡类问题或稀有类问题,是模式识别和机器学习领域研究的热点问题之一。对于两类问题,类不平衡问题的特点是一个类(多数类)的实例数明显多于另一个
XML已成为Web数据交换和信息表示的事实标准。随着XML数据量的急剧增长,如何对这些正在快速增长的海量XML数据有效地组织和存储,并提供高效快速的数据检索,是当今数据挖掘领
随着生活水平的不断提高,人们对流媒体资源的需求越来越大,流媒体交互平台的作用愈发重要。目前主流的流媒体交互平台有两种:基于独立式服务器的流媒体交互平台和基于分布式
随着微博平台的不断发展,每天都有大量的话题产生,反映着现实社会中的一些热门事件和公众关注焦点。聚集在特定话题下的微博,集中体现了用户对该话题的观点表达,为了获得用户
伴随着计算机硬件处理能力的不断提高,计算机图形学得到了迅猛的发展,三维可视化技术作为计算机图形学的主要研究内容其应用也变得更加广泛。利用计算机图形图像学技术来绘制
21世纪以来,随着工业化、信息化、城市化的发展,大批农民工向城市转移,农村新生代劳动力受到了社会各界的广泛关注,由于成长环境的不同,这个群体的受教育水平、思维方式和行
目前,移动通信技术的不断成熟和智能终端设备的广泛应用,为移动社交网络(MSN,Mobile Social Networks)的提出和发展奠定了坚实的基础。作为一种全新的应用模式,MSN是现实在线
近年来,随着云计算、移动互联网和物联网等通讯技术的快速发展,网络通讯数据量呈爆发式增长,网络安全问题也日益凸显。针对多种网络安全协议设计的高速网络处理器满足了高速