李娜:基于多通道科伦坡特性的辐射测量技术研究论文

李娜:基于多通道科伦坡特性的辐射测量技术研究论文

本文主要研究内容

作者李娜(2019)在《基于多通道高朗伯特性的辐射测量技术研究》一文中研究指出:准确监测大气气溶胶及太阳辐射剂量能为分析大气环境变化、建立影响植被生长进程的机制提供重要的数据支撑,因而具有十分重要的现实意义。对于大气气溶胶的监测目前主要有两种手段:卫星观测和地基观测,二者各有优劣,通常高精度的气溶胶观测是结合卫星遥感数据并利用地基观测数据进行充分校正的过程。论文主要涉及一种非传统型地基观测产品——多通道高朗伯特性的旋转影带辐射计的结构设计、定标实验及气溶胶反演机制的建立。气溶胶光学参数复杂且多变,旋转影带辐射计主要用于反演大气气溶胶的光学厚度(Aerosol Optical Depth,简称AOD)。AOD是气溶胶最关键的物理量之一,它主要用于表征大气环境中气溶胶的总含量,即用于体现大气浑浊程度,被定义为太阳辐射沿两个垂直高度层之间路径上的单位截面上被气溶胶粒子吸收和散射产生的总衰减,简而言之气溶胶光学厚度是指气溶胶粒子对太阳光的削减作用。传统地基气溶胶观测产品具有自动瞄准、自动传输数据、宽光谱、高分辨率等优点,但有云遮挡干扰和朗伯特性差的问题。为克服这两大难关,首先改进传统地基观测产品的工作模式和测量原理,不再以四象限探测器监测最小辐射信号的方式跟踪太阳,摒弃小视场分别测量太阳和天空辐射信号的测量模式;创新地以平面匀化器加平面探测模块的结构保证探测器具有良好的朗伯特性,并采用阴影带旋转的方式交替地遮挡或暴露探测器入口处的匀化器,从而实现辐射计四位置三模式的测量方法,间接获取太阳和天空辐射信号。论文主要分为两个部分,一是旋转影带辐射计的研制;二是利用研制的辐射计进行太阳辐射信号的测量并反演获取长春地区AOD信息。旋转影带辐射计涵盖可见—近红外谱段,包括6个10nm带宽的窄探测通道和一个400~1000nm的宽谱段探测通道,其中6个窄带通道的中心波长分别为413nm、500nm、613nm、671nm、870nm、940nm,除940nm是水汽敏感谱段外,其他窄带通道主要用于监测大气气溶胶光学厚度,宽谱段通道则用于监测太阳辐射总量。论文前半部分详细论述了旋转影带辐射计的机械结构设计与分析,主要包括扫描机构、探测器、极轴支架以及控制箱等,并详细阐述了辐射计整机工作模式、测量原理和辐射定量计算,后半部分重点着手于高精度定标实验、外场观测实验、气溶胶反演机制的建立、资料处理分析及观测误差分析。辐射计研制完成后经过高精度的实验室和外场定标并利用合理准确的反演机制处理后可获得观测地区大气AOD信息,以此指导该地气候分析和农业生产。论文对旋转影带辐射计2018年3月至今在长春地区的观测数据进行统计分析,得到该地AOD在时间域内的变化趋势,并简要分析了导致这种变化趋势的可能因素。同时为验证旋转影带辐射计监测AOD的可靠性,将测量结果与标准观测平台的数据进行对比,最终确定本辐射计可以准确监测长春地区大气AOD,且整体观测误差不超过5.5%。

Abstract

zhun que jian ce da qi qi rong jiao ji tai yang fu she ji liang neng wei fen xi da qi huan jing bian hua 、jian li ying xiang zhi bei sheng chang jin cheng de ji zhi di gong chong yao de shu ju zhi cheng ,yin er ju you shi fen chong yao de xian shi yi yi 。dui yu da qi qi rong jiao de jian ce mu qian zhu yao you liang chong shou duan :wei xing guan ce he de ji guan ce ,er zhe ge you you lie ,tong chang gao jing du de qi rong jiao guan ce shi jie ge wei xing yao gan shu ju bing li yong de ji guan ce shu ju jin hang chong fen jiao zheng de guo cheng 。lun wen zhu yao she ji yi chong fei chuan tong xing de ji guan ce chan pin ——duo tong dao gao lang bai te xing de xuan zhuai ying dai fu she ji de jie gou she ji 、ding biao shi yan ji qi rong jiao fan yan ji zhi de jian li 。qi rong jiao guang xue can shu fu za ju duo bian ,xuan zhuai ying dai fu she ji zhu yao yong yu fan yan da qi qi rong jiao de guang xue hou du (Aerosol Optical Depth,jian chen AOD)。AODshi qi rong jiao zui guan jian de wu li liang zhi yi ,ta zhu yao yong yu biao zheng da qi huan jing zhong qi rong jiao de zong han liang ,ji yong yu ti xian da qi hun zhuo cheng du ,bei ding yi wei tai yang fu she yan liang ge chui zhi gao du ceng zhi jian lu jing shang de chan wei jie mian shang bei qi rong jiao li zi xi shou he san she chan sheng de zong cui jian ,jian er yan zhi qi rong jiao guang xue hou du shi zhi qi rong jiao li zi dui tai yang guang de xiao jian zuo yong 。chuan tong de ji qi rong jiao guan ce chan pin ju you zi dong miao zhun 、zi dong chuan shu shu ju 、kuan guang pu 、gao fen bian lv deng you dian ,dan you yun zhe dang gan rao he lang bai te xing cha de wen ti 。wei ke fu zhe liang da nan guan ,shou xian gai jin chuan tong de ji guan ce chan pin de gong zuo mo shi he ce liang yuan li ,bu zai yi si xiang xian tan ce qi jian ce zui xiao fu she xin hao de fang shi gen zong tai yang ,bing qi xiao shi chang fen bie ce liang tai yang he tian kong fu she xin hao de ce liang mo shi ;chuang xin de yi ping mian yun hua qi jia ping mian tan ce mo kuai de jie gou bao zheng tan ce qi ju you liang hao de lang bai te xing ,bing cai yong yin ying dai xuan zhuai de fang shi jiao ti de zhe dang huo bao lou tan ce qi ru kou chu de yun hua qi ,cong er shi xian fu she ji si wei zhi san mo shi de ce liang fang fa ,jian jie huo qu tai yang he tian kong fu she xin hao 。lun wen zhu yao fen wei liang ge bu fen ,yi shi xuan zhuai ying dai fu she ji de yan zhi ;er shi li yong yan zhi de fu she ji jin hang tai yang fu she xin hao de ce liang bing fan yan huo qu chang chun de ou AODxin xi 。xuan zhuai ying dai fu she ji han gai ke jian —jin gong wai pu duan ,bao gua 6ge 10nmdai kuan de zhai tan ce tong dao he yi ge 400~1000nmde kuan pu duan tan ce tong dao ,ji zhong 6ge zhai dai tong dao de zhong xin bo chang fen bie wei 413nm、500nm、613nm、671nm、870nm、940nm,chu 940nmshi shui qi min gan pu duan wai ,ji ta zhai dai tong dao zhu yao yong yu jian ce da qi qi rong jiao guang xue hou du ,kuan pu duan tong dao ze yong yu jian ce tai yang fu she zong liang 。lun wen qian ban bu fen xiang xi lun shu le xuan zhuai ying dai fu she ji de ji xie jie gou she ji yu fen xi ,zhu yao bao gua sao miao ji gou 、tan ce qi 、ji zhou zhi jia yi ji kong zhi xiang deng ,bing xiang xi chan shu le fu she ji zheng ji gong zuo mo shi 、ce liang yuan li he fu she ding liang ji suan ,hou ban bu fen chong dian zhao shou yu gao jing du ding biao shi yan 、wai chang guan ce shi yan 、qi rong jiao fan yan ji zhi de jian li 、zi liao chu li fen xi ji guan ce wu cha fen xi 。fu she ji yan zhi wan cheng hou jing guo gao jing du de shi yan shi he wai chang ding biao bing li yong ge li zhun que de fan yan ji zhi chu li hou ke huo de guan ce de ou da qi AODxin xi ,yi ci zhi dao gai de qi hou fen xi he nong ye sheng chan 。lun wen dui xuan zhuai ying dai fu she ji 2018nian 3yue zhi jin zai chang chun de ou de guan ce shu ju jin hang tong ji fen xi ,de dao gai de AODzai shi jian yu nei de bian hua qu shi ,bing jian yao fen xi le dao zhi zhe chong bian hua qu shi de ke neng yin su 。tong shi wei yan zheng xuan zhuai ying dai fu she ji jian ce AODde ke kao xing ,jiang ce liang jie guo yu biao zhun guan ce ping tai de shu ju jin hang dui bi ,zui zhong que ding ben fu she ji ke yi zhun que jian ce chang chun de ou da qi AOD,ju zheng ti guan ce wu cha bu chao guo 5.5%。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)的李娜,发表于刊物中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文,是一篇关于旋转影带辐射计论文,辐射定标论文,气溶胶反演论文,误差分析论文,中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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