导读:本文包含了臭氧廓线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:AIUS,通道选择,温压廓线,臭氧廓线
臭氧廓线论文文献综述
王雅鹏[1]（2017）在《大气红外甚高分辨率掩星探测仪温压及臭氧廓线反演算法研究》一文中研究指出掩星与临边传感器垂直分辨率高,垂直探测范围辐射信号的变化主要受大气参数影响,且辐射校准后几乎不受背景辐射影响,对痕量气体可探测性强,探测高度约为10-100km,对臭氧层的大气遥感监测具有特殊意义。在这样的背景下,我国也积极发展掩星探测技术,计划在高分5号上搭载我国第一台大气环境红外甚高分辨率掩星探测仪(AIUS)。本文针对AIUS,进行了温压与臭氧廓线的反演算法研究。对掩星传感器,选择红外区域合适的波段,利用改进了基于特征向量的统计反演方法进行温压廓线的反演,利用最优估计的方法进行臭氧廓线的反演。在进行温压反演的时候,利用辐射传输软件SCIATRAN计算与大气温压廓线相对应的模拟光谱,并建立模拟光谱与训练样本的温压廓线之间的回归关系。在进行臭氧廓线反演的时候,利用SCIATRAN计算用于反演的臭氧通道的权重函数与模拟光谱,构造模拟光谱和实测光谱的代价函数,通过牛顿迭代的方法求解大气臭氧廓线的最优估计解。并将反演结果与国际上的ACE-FTS产品进行了对比。具体包括如下几个方面:1)敏感性分析。本文利用SCITRAN正向模型,在宽范围通道内对温压进行了温度和压强的敏感性分析。结果表明温度对透过率的影响是非线性的,在不同的高度上通道的敏感性变化不同,在低层CO2的弱吸收通道对温度变化敏感,在高层CO_2的强吸收通道对温度变化敏感。压强的变化对全通道上影响的趋势是一致的,其通道的透过率都随压强的增大而减小。对O_3全通道的敏感性分析类似于温压通道,除了分析通道对O_3本身的敏感外,还分析了通道对温度、压强、以及干扰成分H_2O、CO_2、N_2O的敏感性。敏感性分析为通道选择确定了大概的范围。2)通道选择。本文针对温压和臭氧廓线反演,设计了两套通道选择方案:对温压通道的选择,基于HIRTAN数据库CO_2及其干扰成分的吸收线的位置与吸收线强和通道对温压变化的敏感性,在不同的高度层上选择温压反演的通道组合,总共选择了120个通道进行温压反演;对臭氧反演的通都选择,基于各个通道上臭氧及其干扰成分的权重函数、信息熵,即基于Jacobian的信息熵迭代方法进行通道选择,总共选择129个通道进行最优估计反演。3)基于动态回归系数的温压反演。本文改进天底观测方式下的基于特征向量的温压反演方法,进行了基于动态回归系数的掩星温压统计反演研究。将基于该算法的温度反演结果与官方产品相比,单廓线的反演误差基本上在±5K以内。压强的反演结果与官方产品相比,单廓线的反演误差在±10%以内,并对该方法的局限性进行了讨论。4)基于最优的臭氧物理反演算法研究。最优估计算法目前广泛应用于临边的业务化反演系统,本文将最优估计算法应用于我国的红外甚高分辨率掩星探测仪的臭氧反演,并于ACE-FTS的官方产品做对比。通过该算法反演的O_3廓线,在60km以上,反演结果与官方产品的差别较大,与先验相近。在60km以下,与官方产品的对比精度在±20%以内,并分析了与官方产品存在差异的原因。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所)》期刊2017-05-01）
马鹏飞,陈良富,邹铭敏,张莹,陶明辉[2]（2015）在《温度对CrIS热红外卫星资料反演臭氧廓线的影响分析》一文中研究指出臭氧是地球大气中一种重要的痕量气体,在光化学反应和气候变化中都扮演着非常重要的角色。高光谱红外卫星可以观测到较高垂直分辨率的大气臭氧信息,但是由于热红外受大气温度影响较大,臭氧反演精度会有所下降。为此详细讨论和分析了温度对臭氧吸收光谱和权重函数的敏感性,以及对臭氧反演精度的影响。首先利用逐线积分辐射传输模型LBLRTM,分别模拟计算了六种不同标准大气模式下,1K的随机温度误差对大气透过率和辐射值的影响,发现1K温度随机误差和臭氧浓度5%~6%的变化引起的辐射值变化量一致。接着利用CRTM辐射传输模型,针对搭载于美国对地观测卫星Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)平台上的CrIS(Cross-track Infrared Sounder)红外高光谱观测数据,计算了1K的随机温度误差对大气臭氧权重函数的影响,并计算了由1K温度误差所导致的热红外高光谱资料大气臭氧廓线反演误差,结果显示CrIS对于臭氧的敏感区位于10~100hPa之间,且1K的温度误差和6%的臭氧浓度变化引起的权重函数变化量相当。最后以CrIS作为实验数据,在最优估计法框架下,通过特征向量统计法获取臭氧廓线的先验知识,并将大气温度廓线和大气臭氧廓线都作为未知量,进行同步迭代反演。将反演结果和配对的世界臭氧紫外数据中心WOUDC的站点数据进行比较,发现在反演中加入大气温度廓线进行同步迭代后,反演结果有显着提高,尤其在平流层与真值几乎一致,最大相对误差不超过20%,在对流层反演结果相对较差,最大相对误差不超过50%,优于欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Center for Medium-range Weather Forecasting)臭氧模式数据集ERA-Interim。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2015年12期）
薛庆生[3]（2015）在《星载宽波段临边臭氧廓线探测仪光学设计》一文中研究指出星载宽波段临边臭氧廓线探测仪是一种新型空间光学遥感器,根据宽波段、大动态范围、小型化的要求,提出了利用随波段衰减滤光片调节入射信号的强度,实现宽波段大动态范围临边成像光谱同时探测的新方法。采用离轴抛物面望远镜和离轴非球面光谱成像系统,设计了一个棱镜色散型宽波段临边臭氧廓线探测仪光学系统,工作波段290~1000 nm、视场1.4°×0.032°、焦距80 mm,相对孔径1/6。利用光学设计软件ZEMAX-EE进行了优化设计和性能评价,结果表明,成像点弥散斑半径的均方根值最大为6.2 mm,小于探测器像元尺寸的1/2,在290 nm处,光谱分辨率0.9 nm,在1000 nm处,光谱分辨率22 nm,均满足设计指标要求。临边臭氧廓线探测仪全系统不同波长的光学传递函数在特征频率7.4 lp/mm处大于0.82,设计结果满足成像质量要求,且具有体积小、质量轻的特点,适合空间遥感应用。(本文来源于《光学学报》期刊2015年08期）
吴伟平,闫得杰,孙天宇,王栋[4]（2015）在《紫外臭氧廓线探测仪快视系统的设计与实现》一文中研究指出为了实现紫外臭氧廓线探测仪图像数据的实时处理,并为其装调和自动定标提供必要的功能支持,实现了臭氧廓线探测仪快视系统;该系统分析了臭氧廓线探测仪图像数据下传原理和自动定标的工作流程,设计了相互协调的叁线程的工作方式,保证系统流畅运行;采用命名管道通讯机制实现自动定标功能;实验结果表明:该系统实时完成2个波段的数据解析、图像显示和辅助线绘制等功能,实验过程中系统运行流畅,无丢包现象,迭加线可提供像素级的对准精度;以50 ms的积分时间进行自动定标,定标速度可达每分钟39个波段,叁倍于两个熟练配合测试人员的定标效率。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2015年06期）
陈树[5]（2015）在《臭氧廓线和紫外辐射观测及对卫星产品的验证分析》一文中研究指出基于我国瓦里关、龙凤山、临安、昆明、拉萨和中山站及WOUDC部分站点地基Umkehr和探空观测数据,本论文采用样条插值法对不同时空分辨率的卫星(NOAA-SBUV、FY-3 SBUS,Aura-MLS)、地基和探空大气臭氧廓线数据进行处理,在统一的时空尺度下比对验证了卫星-地基、卫星-卫星及卫星-探空之间臭氧廓线产品的一致性,并分析产生数据差异的原因。验证结果表明:卫星与地基臭氧廓线比较结果总体上一致性较好,但在不同站点、高度上比较结果有差异;卫星反演算法中先验廓线采用的纬向平均气候数据会带来站点之间的差异;季节变化,仪器运行环境也会对比较结果造成影响。不同类型卫星之间由于仪器观测方式和反演算法本身会造成比较差异:SBUS与SBUV比较结果在平流层中较好,而在平流层上部差别较大;SBUS与MLS比较在北半球平流层下部会出现系统性的振荡现象。卫星与探空比较结果在大部分高度层中相对差别在±对0%以内,而在对流层上部由于存在与平流层的交换作用,卫星对臭氧短时变化响应低于探空观测,从而出现较大差别。比对结果具有一定区域性,在热带地区具有较好一致性,一般不超过±一般。其次,基于地基观测数据和辐射模式计算结果,本论文研究表明,青藏高原地面紫外辐射除受太阳天顶角(SZA)影响外,云调制因子总体上随云量增加呈下降趋势,但夏季间隙性、未遮盖日面的云反而能增强地面的紫外辐射。“臭氧低谷”使当雄紫外辐射比同纬度平原地区增加约12%,也使得在相同SZA下拉萨(海拔3650米)UVI高于瓦里关(海拔3810米)约7~10%;卫星Aura-OMI测得的UVI在西藏当雄(91.10?E,30.48?N,4200 m)、沱沱河(34.22?N,92.43?E,4500m)、瓦里关(36.29?N,100.90?E,3810m)和拉萨(29.67?N,91.13?E,3640m)总体偏高65%以上,而晴天则分别偏高8.6%、13%、9%和50%。云、地基与卫星探测像元地理位置差异是卫星值高于地基测值的原因。当紫外辐射处于较高水平(UVI>14)时,卫星值则低于地基值3%,这一现象可能与间隙性、未遮盖日盘云层有效增强了局地地面紫外辐射有关。(本文来源于《中国气象科学研究院》期刊2015-05-01）
黄富祥,黄煜,Lawrence,E.Flynn,王维和,曹冬杰[6]（2013）在《紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)辐射定标和反演臭氧垂直廓线验证》一文中研究指出风云叁号卫星(FY-3)是中国第二代极轨气象卫星,紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)是该卫星11个主要星载遥感仪器之一。阐述了卫星发射前和发射后紫外臭氧垂直探测仪定标、数据及产品验证的结果。主要内容包括仪器发射前的定标和特性描述、在轨监测、臭氧垂直廓线反演产品检验,以及其产品在2011年北极严重臭氧损耗中的监测应用。紫外臭氧垂直探测仪发射前定标,实验室定标不确定性估计大约为4.7%,在轨监测表明漫反射板反射率252nm通道大约衰减15%,其他11个通道大约衰减3%~5%。与美国NOAA卫星同类载荷SBUV/2s反演产品进行比较,FY-3A SBUS反演产品相对差异百分率大约为±7%,而FY-3B SBUS产品相对偏差百分率大约为±6%。利用FY-3 SBUS臭氧垂直廓线监测2011年春季北极严重臭氧损耗,表明从对流层上层到平流层下部的臭氧损耗占臭氧总量损耗的70%~80%。(本文来源于《气象科技进展》期刊2013年04期）
杨春燕[7]（2010）在《大气临边散射DOAS反演臭氧廓线》一文中研究指出研究旨在基于大气临边散射辐射,通过差分光学吸收光谱法(DOAS)实现大气臭氧廓线的反演,并分析相关大气因子对臭氧反演的敏感性。基于对卫星临边观测机制和DOAS方法基本原理的分析,将乘代数重建技术与DOAS结合进行大气臭氧廓线的反演研究。研究以Odin-OSIRIS一级临边散射数据为例,将50km作为参考切高,571~617nm作为拟合波段,通过DOAS技术消除大气消光作用中随波长慢变部分,继而反演得到大气臭氧沿吸收路径的倾斜柱量。在DOAS反演的基础上,借助SCIATRAN正向模型,利用乘代数重建技术由臭氧倾斜柱量反演得到10～48km范围内,垂直分辨率为1km的大气臭氧垂直分布廓线。反演中考虑了O3、NO2、O4叁种气体的吸收,以SCIATRAN模型数据库中臭氧廓线的66%作为先验廓线,并通过扰动方式计算权因子。反演结果与欧洲SCIAMACHY臭氧产品及安徽光机所激光雷达臭氧数据在量级和趋势上都有很好的一致性。通过改变SCIATRAN模型中气溶胶、云和NO2的参数值,分析它们对DOAS大气臭氧廓线反演的影响。结果显示,DOAS方法有效地消除了大部分气溶胶和云的影响。在选定波谱窗口内,NO2对模拟值的影响较小,对反演结果没有影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2010-06-01）
林忠,卞林根,陆龙骅[8]（2009）在《南极中山站大气臭氧垂直廓线观测研究》一文中研究指出利用2008/2009中山站臭氧探空资料,分析了南极中山站地区臭氧和温度的垂直分布特征和季节变化,初步分析结果表明:非臭氧洞期间,臭氧分压最大值出现的高度随夏、秋、冬叁季呈递减趋势,分别为:20.5km,18km,14.5km,臭氧洞期间臭氧出现明显的耗损,9-22km臭氧分压平均为3.79mpa;对流层温度递减率四季基本一致,平流层温度变化存在明显的差异,除夏季其它叁季上对流层下平流层(UT/LS)存在一个较为明显的混合层,温度梯度很小,但混合层以上春季的增温率最大,达到2.88K/km;对流层顶高度呈明显的季节变化,3月最低平均为7.5km,8月最高平均为9.8km,对流层顶温度在一年内也存在一个周期变化,3月最高,7月最低;边界层各季节均存在逆温层,其中冬季出现频次、强度,范围最强。分析结果使我们对南极中山站上空大气臭氧、温度的垂直分布特征及季节变化有了一个更全面的了解,为进一步研究南极上空平流层、对流层相互作用(STE)以及臭氧损耗对气候变化的影响提供了背景。(本文来源于《第26届中国气象学会年会冰冻圈与极地气象分会场论文集》期刊2009-10-14）
黄富祥,刘年庆,赵明现,王淑荣,黄煜[9]（2009）在《风云叁号卫星紫外臭氧垂直廓线产品反演试验》一文中研究指出新一代极地轨道气象卫星风云叁号携带的紫外臭氧垂直探测仪SBUS,是我国第一次自主研制的卫星臭氧探测仪,目前正处于在轨测试阶段.利用现阶段观测数据,开展臭氧垂直廓线反演试验,并将观测数据和反演廓线与美国NOAA卫星同类仪器SBUV/2进行了初步对比.通过太阳辐照度观测、5个短波长通道N-值,以及反演廓线的比较和分析,表明我国首次自主研制的风云叁号卫星紫外臭氧垂直探测仪SBUS观测数据和反演产品均达到较高精度,反演廓线与SBUV/2的相对偏差百分率大约为±7%.(本文来源于《科学通报》期刊2009年17期）
黄富祥,赵明现,杨昌军,董超华[10]（2008）在《风云叁号卫星紫外臭氧垂直廓线反演算法及对比反演试验》一文中研究指出从正演模型和反演计算两个方面,介绍风云叁号卫星紫外臭氧垂直廓线反演算法FY-V1.0,并比较了与美国NOAA目前两种业务反演算法V6和V8的差异.利用美国NOAA/SBUV(/2)的L1b观测数据,开展FY-V1.0与V8的对比反演试验.对比反演试验结果表明:在全球低(纬度数<30°)、中(30°≤纬度数<60°)、高(60°≤纬度数<90°)3个纬度带,FY-V1.0反演廓线都与V8产品很好地吻合,FY-V1算法相对反演精度在±2以内.初步分析表明,卫星紫外臭氧垂直廓线反演算法的误差主要有3个来源:一是下垫面理想化假设,二是多次散射和反射辐射的辐射查算表插值计算,叁是先验臭氧廓线X0缺乏对中国区域的代表性.分析认为,未来FY-V1.0算法反演精度改进主要在二个方面:一是利用TOMRAD模式开展多次散射和反射辐射的直接计算,代替目前的辐射查算表插值计算方法;二是通过增加臭氧廓线气候数据库中国区域廓线,或者改进中国区域先验臭氧廓线X0生成方法,改进其对中国区域的代表性.(本文来源于《自然科学进展》期刊2008年10期）
臭氧廓线论文开题报告
（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：
臭氧是地球大气中一种重要的痕量气体,在光化学反应和气候变化中都扮演着非常重要的角色。高光谱红外卫星可以观测到较高垂直分辨率的大气臭氧信息,但是由于热红外受大气温度影响较大,臭氧反演精度会有所下降。为此详细讨论和分析了温度对臭氧吸收光谱和权重函数的敏感性,以及对臭氧反演精度的影响。首先利用逐线积分辐射传输模型LBLRTM,分别模拟计算了六种不同标准大气模式下,1K的随机温度误差对大气透过率和辐射值的影响,发现1K温度随机误差和臭氧浓度5%~6%的变化引起的辐射值变化量一致。接着利用CRTM辐射传输模型,针对搭载于美国对地观测卫星Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)平台上的CrIS(Cross-track Infrared Sounder)红外高光谱观测数据,计算了1K的随机温度误差对大气臭氧权重函数的影响,并计算了由1K温度误差所导致的热红外高光谱资料大气臭氧廓线反演误差,结果显示CrIS对于臭氧的敏感区位于10~100hPa之间,且1K的温度误差和6%的臭氧浓度变化引起的权重函数变化量相当。最后以CrIS作为实验数据,在最优估计法框架下,通过特征向量统计法获取臭氧廓线的先验知识,并将大气温度廓线和大气臭氧廓线都作为未知量,进行同步迭代反演。将反演结果和配对的世界臭氧紫外数据中心WOUDC的站点数据进行比较,发现在反演中加入大气温度廓线进行同步迭代后,反演结果有显着提高,尤其在平流层与真值几乎一致,最大相对误差不超过20%,在对流层反演结果相对较差,最大相对误差不超过50%,优于欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Center for Medium-range Weather Forecasting)臭氧模式数据集ERA-Interim。
（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。
臭氧廓线论文参考文献
[1].王雅鹏.大气红外甚高分辨率掩星探测仪温压及臭氧廓线反演算法研究[D].中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所).2017
[2].马鹏飞,陈良富,邹铭敏,张莹,陶明辉.温度对CrIS热红外卫星资料反演臭氧廓线的影响分析[J].光谱学与光谱分析.2015
[3].薛庆生.星载宽波段临边臭氧廓线探测仪光学设计[J].光学学报.2015
[4].吴伟平,闫得杰,孙天宇,王栋.紫外臭氧廓线探测仪快视系统的设计与实现[J].计算机测量与控制.2015
[5].陈树.臭氧廓线和紫外辐射观测及对卫星产品的验证分析[D].中国气象科学研究院.2015
[6].黄富祥,黄煜,Lawrence,E.Flynn,王维和,曹冬杰.紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)辐射定标和反演臭氧垂直廓线验证[J].气象科技进展.2013
[7].杨春燕.大气临边散射DOAS反演臭氧廓线[D].吉林大学.2010
[8].林忠,卞林根,陆龙骅.南极中山站大气臭氧垂直廓线观测研究[C].第26届中国气象学会年会冰冻圈与极地气象分会场论文集.2009
[9].黄富祥,刘年庆,赵明现,王淑荣,黄煜.风云叁号卫星紫外臭氧垂直廓线产品反演试验[J].科学通报.2009
[10].黄富祥,赵明现,杨昌军,董超华.风云叁号卫星紫外臭氧垂直廓线反演算法及对比反演试验[J].自然科学进展.2008