基于TRMM VIRS可见光和红外五通道的白天云检测方案

热带测雨卫星(Tropical Rainfall Measuring Minion,TRMM)积累的从可见光到微波的多光谱云和降水辐射信息,为全球尺度云和降水参数反演研究提供了宝贵资料.云/晴空识别作为反演流程中的关键一环,对反演结果准确度起到决定性的作用.利用可见光/红外扫描仪(visible and infrared scanner,VIRS)提供的五通道辐射通量观测,提出一种可依靠TRMM平台观测资料独立实现的白天云检测方案.此方案由地形识别、二维表云检测和决策树云检测三个基本步骤构成,检测结果分为无云覆盖、部分云覆盖和完全云覆盖三种.与MODIS云产品的对比结果表明,非冰雪下垫面云检测精度较高,云量均值差异低于5%.特别对于冰雪下垫面,结合使用1.6μm反射率以及3.7μm和10.8μm亮温信息,利用阈值法对冰雪覆盖的晴空像素和真实云像素实现了较好的分离.利用该云检测方案,仅借助TRMM平台可见光和红外多通道资料即获得可信的云/晴空识别,这将为基于TRMM卫星多仪器融合资料的云和降水参数反演等相关研究带来方便.     

激光散射,透射消光方法应用于测量同质核化率的实验研究

应用激光散射方法和透射消光方法，对戊醇在２５０Ｋ、１．０ｂａｒ状态附近同质核化凝结过程中微滴浓度和尺度进行了测算，并根据脉冲成核时间长短确定了戊醇同质核化率大小。实验结果表明：戊醇在携带气体—氦气中，在２５０Ｋ、１．０ｂａｒ附近的同质核化率范围为１．６０３×１０１５～６．６４５×１０１５ｍ－３ｓ－１，相应的饱和比范围为１３．０４～２０．７６。     

膨胀式激波管内戊醇250K,100kPa状态同质核化的实验研究

以膨胀式激波管为实验工具，利用消光和９０°光散射测试方法，研究了戊醇在２５０Ｋ，１００ｋＰａ状态附近同质核化，凝结的特性，结果表明，戊醇发生同质核化的饱和度在１３００～２０．７６０之间，戊醇的同质核化率量级为１０＾１５ｍ＾－３ｓ＾－１。同质核化后凝结的微滴半径随时间长大，其过程可用二次多项式的近似表示，微滴在长大过程中的数密度量级为１０＾１２ｍ＾－３。     

激波管中实验模拟爆炸波对水汽作用的研究

利用激波管中波系间的相互干扰，实验模拟了爆炸波对水汽的作用，并通过光学测试方法，对水汽同质核化、凝结非定常瞬态变化过程进行了测定．结果表明：在爆炸波强度较弱时，水汽不发生凝结；而在一定强度爆炸波后的非定常流场中，水汽会发生同质核化、凝结．这说明较强爆炸波后的绝热冷却过程可以使水汽发生相变     

秸秆焚烧对中国东部气溶胶时空格局的影响

利用2001-2009年期间的MODIS遥感数据,结合地面能见度资料和近地面风场资料,通过个例和统计分析了我国东部地区6月份的气溶胶时空格局及其成因。结果表明： 1）MODIS监测的火点主要分布在32°N -35°N东西向带状区域内,气溶胶光学厚度（AOD）的高值区和监测到的火点高发区有着较好的空间对应关系。6月受到秸秆焚烧的影响,整个东部地区的AOD达到全年最高。此外,地形和人类活动共同决定了东部地区气溶胶的分布格局。2）安徽地区的能见度、霾日数以及AOD的逐月变化关系表明,6月份夏收季节大量焚烧秸秆,造成空气中颗粒物浓度升高,配合相应的气象条件使得整个东部地区的AOD均有所上升。这进一步加重了东部地区的空气污染,形成了严重灰霾天气,从而导致能见度下降。3）我国东部地区6月份AOD的时空变化（特别是年际变化）与近地面风场时空变化密切相关：风速大值区,污染物容易扩散,AOD相对较低;风速小值区,即气流停滞区,水平扩散条件不好,污染物浓度容易升高,AOD相对较高。     

“艾利”台风过程中FY-2C与TRMM卫星红外通道信号差异分析

为了了解不同卫星平台上类似仪器探测结果的差异,分析对比了2005年8月27日至9月3日"艾利"台风期间,风云二号C星(FY-2C)自旋扫描辐射器(VISSR)与热带测雨卫星(TRMM)可见光及红外扫描仪(VIRS)中红外和远红外探测结果差异。研究结果表明,70%以上的VISSR和VIRS红外辐射亮温差小于5 K;晴空状况下VIRS较VISSR红外通道平均亮温偏低幅度小于1.5 K;有云情况下远红外通道VIRS比VISSR相应通道亮温平均偏高幅度也小于1.5 K,但中红外通道VIRS与VISSR的亮温差异较大,且随着云顶的升高,差异也增大。     

夏季热带及副热带降水云可见光/红外信号气候分布特征

通过融合热带测雨卫星(TRMM)测雨雷达(PR)和可见光/红外扫描仪(VIRS)十年的探测结果,利用PR对降水云的直接识别,分析研究了夏季热带和副热带地区降水云及层状降水云和对流降水云的可见光0.63μm与红外10.8μm通道信号的气候特征。研究结果表明热带辐合带(ITCZ)、南半球辐合带(SPCZ)、亚洲季风区、热带非洲、北美及南美热带地区降水云的0.63μm通道平均反射率均大于0.5,最大平均反射率可达0.7以上,且降水云平均反射率在陆面高于洋面;热带和副热带非降水情况的0.63μm通道的平均反射率量值变化于0.1至0.4之间。夏季热带和副热带95%以上的对流降水平均反射率超过0.5,而只有50%层云降水的平均反射率超过0.5。夏季亚洲季风区、ITCZ、SPCZ、热带非洲降水区域的10.8μm通道平均辐射温度低于250K,而非降水情形的平均辐射温度高于280K;热带非洲、青藏高原、中美洲及热带东太平洋对流降水的10.8μm通道平均辐射温度多低于230K,而在东北和东南太平洋、北部非洲和南部非洲、南美陆面的大部分地区层云降水该通道的平均温度在280K~290K之间。研究结果还表明降水情形下,热带东半球热辐射温度比西半球温度偏低约10K,相应东半球的0.63μm通道平均反射率也高于西半球。