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《基于时间序列分析的地表温度变化过程探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第5卷第19期2005年10月科学技术与工程Vol.5No.19()etober2005...1671一1815(2005)19一1303一0eeneeeenooannneerneeenn4SiThlgydEgiig¼2005SiThEgg天、文学地球科学基于时间序列分析的地表温度变化过程探讨,·‘2112“2‘柳钦火符艳华高晴陈家宜黄海洋陈良富’,;..(中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室北京l。。101北京师范大学数学系2北京1。。875;“,北京大学物理学院大气科学系北京1。。871)摘要地表温度是地表与大气相互作用过
2、程中的最重要的物理学参量之一。然而地表温度是一个动态的热,,。平衡参量受到地表能量平衡过程特别是大气湍流的影响是一个动态变化的时间序列过程参量为研究地,,,表温度受大气湍流影响的机理和规律选择西藏当雄和北京顺义地区为试验区开展野外观测试验对两个试验区的大气湍流通量数据和地表温度连续观测数据进行时间序列分析。定义了一个表征地表温度变化特,,,征的参量地表温度变化特征量并通过时间序列分析的方法分别对两个试验区的数据建立了传递函,—。数模型并通过系数的置信区间讨论了两地模型的有效相等性关键词地表温度大气湍流感热通量时间序列分析函数传递模型中图
3、法分类号P423.7;文献标识码A地表温度是地表与大气相互作用过程中的最重大气湍流等。这些影响因素之间并非完全独立,而,、、、。、日变化可用中要的物理学参量之一在全球环境变化气候气象是相互制约的地表温度的年变化,地震、农业等诸多相关学科研究中具有重要的意义。小尺度大气模式来描述又通常用余弦定理来近似遥感具有宏观动态的特点,地表温度遥感反演研究描述;地表温度的短时变化主要是由于太阳辐射的近年来得到纽’〕。变化引起的;而地表温度的随机变化则主要是由大了越来越多的重视然而地表温度是27。,气湍流影响形成的高频变化信息二二一个动态的热平衡参量受
4、到地表能量平衡过程特,研究地表温度变化与大气湍流强度之间的关别是大气湍流的影响是一个动态变化的时间序列,,过程参量。而遥感获取的地表温度分布一般是一个系对于我们认识地表温度的变化规律促进热红外,瞬时量,如何在地表能量平衡过程研究、地震红外异遥感在地气相互作用过程中的应用正确分析和理,。常遥感信息提取、农作物旱情遥感监测等领域更好解地震前兆热红外异常信息均具有重要的意义地应用遥感反演得到的地表温度分布,我们必须考我们在第二次青藏高原气象试验期间和北京星机地,,虑这种时间尺度的差异。长期以来地表温度的时间同步遥感综合实验期间设计了专门的实验
5、方案针对不同的下界面条件,测量地表温度的时间序列过变化规律及其时间尺度效应的研究未能引起足够的,,。程以及各种相关的陆面过程微气象学参数获得了重视地表温度受大气湍流影响的机理认识不足。,,大量的测量资料本文应用时间序列分析的方法地表温度是一个动态的时间序列过程参量影响其变化的因素包括地表特性、初步探讨了地表温度变化规律与大气湍流强度之间(地表反照率地表热,,惯量、热传导率、热容量等)、太阳辐射、云量、风速、的关系对于进一步研究地表温度变化过程的机制建立描述地表温度变化过程的物理模型具有重要的借鉴意义。2。。5年5月17日收到国家自然科学
6、基金(10371087)、北京市自然科学基金和国家重点基础研究发展规划项目1试验设计(G2000077903)资助.第一作者简介:柳钦火,中国科学院遥感应用研究所遥感科学国11青藏高原观测试验:,,“家重点实验室研究员;研究方向遥感辐射传输机理地表参数19986月遥观测试验时间为年即攀登项目第.。感定量反演定量遥感应用模型和方法等TIPEX29942000)”二次青藏高原气象试验(一核心1304科学技术与工程5卷,观测期内观测场位于当雄县城以东5km处的河数据不具备这一特点(地表温度35一次(西藏数,,,5,成平原河床宽十几公里长几十公
7、里观测点东经据)或1两次(顺义数据)大气湍流通量经过数据91“‘“,0‘‘,。,0458北纬302916海拔4300m下界面为处理后得到每10min一次的大气湍流平均通量因,。,稀疏植被的戈壁戈壁因当年干旱植被稀疏川此难度在于如何提取相应的数据的相关特征使之地表温度的测量一直是陆面过程研究中的一个在时间上一一对应。难题。接触测量是、,目前大气气象等常规观测中的对于地表温度数据测量过程中由于仪器定标,,;主要测量手段但接触测量会破坏地面表层的热平等工作需要间断的非地表温度测量数据应删去地,,衡状态因;而代表性受到一定的限制红外辐射测量表大
8、气湍流通量测量数据由于仪器故障等原因也,,是地表温度测量中一种新的有效手段主要优点是有数据缺失的情况我们通过线性插值的方法补全,,。,:不破坏地表热平衡状态响应时间短灵敏度高因缺失值使数据满足时间序列分析的
