中国东部地区NCEP／NCAR再分析地表能量平衡资料的检验

本文通过分析中国东部6个观测站1958-1960年连续3年的地表热量平衡观测资料与相同时段的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料在逐日、候、旬、月、季节、年等不同时间尺度上的差异,检验了20世纪60年代以前NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料在我国东部地区的可信度,结果表明:各站的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料基本上能够较好地反映实际地表热量平衡通量的季节变化特征.随着时间尺度从日增大到年,NCEP/NCAR再分析资料与观测资料的误差逐渐减小,再分析资料的可信度随时间尺度的增大而逐渐提高.低纬地区的NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料与观测资料之间的误差较小,再分析资料的可信度较高,对于同一测站而言,再分析的辐射平衡和潜热通量资料比感热通量资料的可信度大,精度较高.与冬季相比,夏季再分析地表热量平衡资料更接近观测.在目前我国地表热量平衡观测资料相当缺乏的情况下,NCEP/NCAR再分析地表热量平衡资料不失为一种较好的用于研究气候变化的补充代用资料.     

湖北省地表有效辐射与净辐射的分布及变化

本文应用气候学计算方法,计算了湖北省83个气象台站的年、月有效辐射量和净辐射量.并讨沦了它们在全省的分布和变化特征。     

降水预报的红外遥感方法研究

利用现代化卫星、地面遥感探测手段，对华南地区（以广州为主）地表、大气逆辐射和云体发展进行了长时间跟踪观测，旨在掌握不同天气状况下地表辐射变化规律，并以地面有效辐射（Ｆ０）作为降水预报因子，初步估算了Ｆ０、云体厚度与降水强度的关系．     

美国国家环境预测中心(NCEP)资料在热红外短临地震预报中的应用初探

首次引用美国国家环境预测中心(NCEP)全球再分析资料进行地震短临预测的应用性研究。与气象卫星红外资料相比,NCEP资料具有时空连续、标准统一,排除了云层阻挡等优势。通过对近期伊朗地震的震例分析表明：NCEP资料可以较清晰地反映地震短临期间地面增温异常的时空动态演变与地震构造活动的对应关系,并揭示了该地震的成因是由于阿拉伯板块向北运动,导致伊朗板块周边断裂活动,牵动NNE向巴姆断裂右旋剪切活动。该震例验证性地分析表明：利用NCEP资料作地震短临预测是有可能的。     

核事故辐射剂量估算的ESR方法

选取从核事故现场和受照人员身上得到的材料,采用电子自旋共振(ESR)谱仪测定γ辐射诱发的自由基浓度、辐射响应特性、ESR信号衰退曲线及零剂量读数。研究ESR方法用于核事故剂量估算的可行性。     

炉内烟气辐射换热有效长度分析

对三维辐射换热问题中热辐射能量传递的有效性作了理论分析,对区域法数值求解控制方程,采用误差分析原理作了一些重要的公式,通过数值计算,得出了有效辐射长度的概念,采用有效长度概念进行区域法辐射换热数值计算时,可以使计算工作量大大减少,也可以为快速计算提供理论方面的依据,有效长度的概今对三维辐射热换问题中的Monte-Carlo求解法或热射线求解法均有一定的参考价值。     

格陵兰海的有效光合辐射与冰盖融化的关系研究

提取了北极格陵兰海地区(70-80°N,10°W-10°E)2003—2009年7年的卫星数据,对北极的有效光合辐射(PAR)、冰盖(ICE)及海表面温度(SST)、气溶胶厚度(AOD)进行季节性变化的研究,得出两两之间的相关关系.通过数据处理和回归分析发现:PAR滞后SST 1个月,对SST有显著影响;PAR和AOD之间有很强的耦合关系;PAR与ICE有带有滞后性的相关性,ICE滞后PAR 2个月,对PAR影响显著,在70°N以北,PAR峰值提前了20多天;2009年夏的AOD和PAR比往年高;2007年后,ICE与AOD几乎同时到达峰顶.这些都是北极变暖的预兆,对全球气候有重要的影响.     

利用MODIS数据直接估算晴空区干旱与半干旱地表净辐射通量

通过对地表处向下短波辐射、向上短波辐射、向下长波辐射和 向上长波辐射通量的4个能量收支分量的参数化, 利用多个MODIS 陆地和大气产品, 给出一个不需要地面观测气象数据, 仅用卫星遥感数据来计算晴空条件下干旱与半干旱地表上的净辐射通量计算方案。方案计算了2003 年7?10 月、2004 年 7?11 月及 2005 年 6?10月期间退化草地 89 个晴空数据和农田85个晴空数据, 与地面观测数据对比表明方案能有效计算净辐射通量, 均方根误差达到 47. 5 和49. 2 W/m², 优于国内外同类研究的精度。     

含气泡粒子辐射特征的有效介质理论适用性研究

采用离散偶极近似法和Bruggeman有效介质理论分别计算了气泡个数为49、99、149、199、249和299的含气泡粒子的辐射特性参数.比较分析后发现:对于衰减因子、吸收因子和散射因子,在气泡数目小于一定值时,有效介质理论具有较好的适用性,反之适用性较差;对于单次散射反照率和非对称因子,有效介质理论均具有较好的适用性.同时证明了Michael教授关于有效介质理论对含气泡粒子适用性推测的片面性.     

用辐射传输方程从MODIS数据中反演地表温度的方法

介绍了辐射传输方程反演地表温度理论和传统参数的获取.针对MODIS波段设置特点,从MODIS的某些波段来反演大气参数,从而突破传统参数获取的局限性,提高了辐射传输方法在地表温度反演中的实用性.最后用环渤海地区的MODIS影像对该地区的地表温度进行了反演,并对MODIS的第31,32波段反演结果做了对比分析.     

NCEP震前异常增温数据插值及可视化方法

地震前通常伴随着异常增温现象,传统获取增温信息的方式,对异常温度场的整体信息体现得不够明显。为弥补传统方式的不足,文章采用双维度插值法及三维整体插值法对震区国家环境数据中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)温度数据进行插值,重建震区异常温度场,并运用直接体绘制技术对其进行可视化。实验表明,从体绘制结果中能够直观地获取异常温度场的整体信息,更易分析出震前异常增温特征,2种插值算法都能够重建震区异常温度场,相比而言,双维度插值法的绘制结果较为平滑,三维整体插值法更能体现出温度变化的整体性。     

河岸阴影变化对河段光合有效辐射影响的研究初探

选择广泛用于水库蓄水、农作物灌溉的加利福尼亚州Merced河流研究河岸阴影变化对河段光合有效辐射的影响.合理布设高精度数字相机,经济型、自记录的温度和光合有效辐射(PAR)传感器共同记录研究区域连续3天不同天气变化情况下的河流表面光合有效辐射的变化情况.结合多变量变化检测(MAD)方法识别河岸植被阴影的变化,分析不同情况下河岸植被阴影变化对河段光合有效辐射的影响.初步研究结果表明,MAD变换提取的阴影变化和PAR传感器获取的河段光合有效辐射变化之间存在较好的相关性,提出的基于快速识别河岸阴影的时空变化、河流表面太阳辐射变化情况,具有推广性.     

海洋船舶的微波辐射遥感研究

根据微波辐射理论 ,船舶与海洋背景或陆地、岛屿表面的发射率相差很大 ,故使用毫米波辐射计可以探测海面上的船舶。讨论了海洋、天空及陆地等背景微波辐射特性 ,给出了计算船舶目标与海洋背景的天线温度对比度的公式 ,并给出 8mm及 3mm波段下几种背景的辐射温度曲线和不同高度下的海上目标的天线温度对比度的计算和测量数据 ,另外 ,介绍了毫米波辐射计探测海上船舶的实用的试验方法以及其应用前景。     

基于遥感和GIS的日最高最低气温估算

气温是气象要素的重要组成部分,广泛用于全球气候变化、资源环境分析及灾害预警等多个领域.随着卫星遥感技术的发展,气温的估算趋向于遥感或遥感和GIS结合的方法.本文以浙江省为研究区域,利用了36个站点2013年逐日每10min一次的自动气象站气温观测数据和MODIS地表温度及其他参数产品,选用多元线性回归(自变量为地表温度、归一化植被指数、地表反照率、经度、纬度和高程)、温度植被指数以及多元线性回归插值方法进行气温估算,建立了研究区日最高气温最低气温估算模型,并比较了几种气温估算方法在研究区的适用性.结果表明:3种方法最高气温估算的决定系数(R~2)分别为0.96、0.91、0.97,均方根误差(R_(MSE))分别为1.84、2.75、1.49℃;多元线性回归和多元线性回归插值法最低气温估算的R~2分别为0.87、0.91,R_(MSE)分别为3.33、2.93℃,两者均为多元线性回归插值法得到的结果最好.空间分布结果显示,多元线性回归插值法能很好地反映由地形不同所带来的细节差异.     

生态茶园不同套种模式光合有效辐射特征

 为探讨不同套种模式生态茶园光合有效辐射特征及其差异,分别在西双版纳勐海县选取人工套种的沉香-茶树、樟树-茶树、千斤拔-茶树以及纯茶园样地,在干热季、雨季和雾凉季分别同步测定光合有效辐射,结果表明同一样地不同季节的光合有效辐射量差异较大.在雾凉季,各样地的光合有效辐射的数值较低,以樟树-茶园模式为最小,而干热季总体上数值较大.各套种模式光合有效辐射日总量则呈现千斤拔-茶树模式最大,樟树-茶树模式为最小.干热季光合有效辐射最强,在纯茶园日总量可达38.57mol·m^-2·d^-1;但雾凉季近地层光合有效辐射最弱,在遮蔽较小的千斤拔-茶树模式日总量仅为23.03mol·m^-2·d^-1.不同套种模式光合有效辐射与纯茶园的比值具有较大差异.干热季,樟树-茶树模式的光合有效辐射仅为纯茶园的65.9%,雨季为76.0%,雾凉季为87.2%.而千斤拔-茶树模式的光合有效辐射在干热季、雨季和雾凉季则分别为纯茶园的90.2%,91.2% 和99.9%.各套种模式光合有效射的比值均是干热季＜雨季＜雾凉季.

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生态茶园不同套种模式光合有效辐射特征

为探讨不同套种模式生态茶园光合有效辐射特征及其差异,分别在西双版纳勐海县选取人工套种的沉香-茶树、樟树-茶树、千斤拔-茶树以及纯茶园样地,在干热季、雨季和雾凉季分别同步测定光合有效辐射,结果表明同一样地不同季节的光合有效辐射量差异较大.在雾凉季,各样地的光合有效辐射的数值较低,以樟树-茶园模式为最小,而干热季总体上数值较大.各套种模式光合有效辐射日总量则呈现千斤拔-茶树模式最大,樟树-茶树模式为最小.干热季光合有效辐射最强,在纯茶园日总量可达38.57 mol·m-2·d-1;但雾凉季近地层光合有效辐射最弱,在遮蔽较小的千斤拔-茶树模式日总量仅为23.03 mol·m-2·d-1.不同套种模式光合有效辐射与纯茶园的比值具有较大差异.干热季,樟树-茶树模式的光合有效辐射仅为纯茶园的65.9 %,雨季为76.0 %,雾凉季为87.2 %.而千斤拔-茶树模式的光合有效辐射在干热季、雨季和雾凉季则分别为纯茶园的90.2 %,91.2 % 和99.9 %.各套种模式光合有效辐射的比值均是干热季＜雨季＜雾凉季.     

前置反射器辐射温度计的研究

导出了奠定前置反射器辐射温度计理论基础的被围表面有效发射率新公式。此式也是红外辐射测温技术的基本公式之一。被测表面在反射器作用下会引起表面温升现象,由此根据所拟定的边界条件和初始条件解一维热传导方程,求得被测表面温升的理论公式。上述两式都与实验结果相吻合。为深入了解该类型仪表的测温原理,对该类型辐射测温仪表的系统误差进行了分析,各项有效发射率增量的累计与理论有效发射率之和(实际有效发射率)同实际测量误差相比,吻合较好。此种辐射温度计在1000℃时,误差在±10℃以内。     

环渤海地区云量的动力过程相似预报方法

利用环渤海35个台站1954-2002年近50年逐日平均总云量和低云量的观测资料,统计关注区域内少云、中等云量、多云的发生情况;再用同期NCEP再分析资料,计算出预报关注区域内与不同云量形成相关性较好的各种不同要素的平均场,依据动力过程相似原理,利用T213数值预报产品相邻24h预报场,以域块距离为依据,建立云量预报模型,制作日平均总云量和低云量4～9天的预报.经过2003-2007年的预报结果与实况资料的对比检验表明:依据动力过程相似方法建立的云量预报模型对日平均总云量和日平均低云量的预报准确率较高;日平均低云量预报准确率要高于日平均总云量;冬半年预报准确率高于夏半年;天空出现少云的预报准确率高于中等云量和多云的情况.     

基于虚拟植物冠层的直射光合有效辐射三维分布模拟研究

利用野外调查数据和已有文献资料形成典型杉木生长发育文法规则,以LSTree单树建模软件平台为基础构建单株杉木和虚拟森林场景,采用八叉树数据结构和光线跟踪算法模拟冠层任意三维位置太阳直射PAR三维分布.研究发现:光面求交次数及计算时间受植物模型及虚拟森林场景组织方式影响显著;光线投射平面其投放密度不仅影响着模拟效率,其还...     

彗—木相撞辐射引力波的估算

选用一合理的模型，估算了１９９４年７月发生的彗（ＳＬ９）—木相撞辐射引力波的强度和功率．所得结果表明引力辐射强度远低于目前引力波检测装置所达到的灵敏度．计算过程与所得结果富有启发性