airs资料反演晴空大气廓线方法模拟的研究论文

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1、学位论文独创性声明本人郑重声明：1、坚持以。求实、创新。的科学精神从事研究工作，2、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果．3、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的．4、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果．5、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意．作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解南京信息工程大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利日的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅；有权将学位

2、论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版．保密的学位论文在解密后适用本规定．作糙名：擞。日期2巧盐毕中文摘要大气红外探测仪AIRS(AtmosphericInfraredSotmder)是目前国际上最先进的超高光谱分辨率红外大气垂直探测仪器，从650tin"1(15‘鲫)到2700cm．‘(3．7．zon)的光谱范围内有2378个红外通道，光谱分辨率(v／At,)高于1200，观测范围覆盖全球，可以监涮全球大气状态及其变化，能为数值预报模式提供大范围和高精度初始场，因此对该高光谱分辨率资料的处理和应用研究既有科学意义，又有实用价值．本文利用威斯康辛大学提供的全球

3、晴空反演训练大气廓线资料集，一部分廓线作为训练样本，另一部分用于反演验证，采用SARTA(Stand-AloneRadiativeTransferAlgorithm)辐射传输模式模拟AIRS卫星各通道辐射值，用特征向量统计回归方法反演晴空条件下大气的温度、湿度廓线和其他参数，并通过和实际观测值对比，评估反演效果。为了改进温湿廓线的反演精度，进一步增加地表温度、红外地表比辐射率约束反演过程，进行模拟试验研究，结果表明：1、利用特征向量反演算法，可以快速、精确地反演大气温湿廓线。反演误差在低层尤其近地面较大，高层相对较小，其中温度廓线在对流层以下的反演误差约为4～5K，在中高层约为3～4K，湿

4、度廓线的反演误差随高度减小，近地面误差最大为3．29,'kg，整层平均误差为1．239,'kg。2、温度垂直廓线的反演对地表特征属性非常敏感，增加地表温度作为约束因子明显提高了低层大气温度的反演精度，而增加地表比辐射率主要提高了高层200--40rob之间大气温度的反演精度，若同时增加上述两项地表属性作为约柬因子，则同时能够提高低层和高层大气的温度反演精度，其中低层温度反演均方根误差RMS平均减小了0．651(。商层RMS减小了0．75K，其改进效果要比单独增加某一项地表因子更加明显。3、单独增加一项地表特征属性作为约束因子，水汽反演结果并没有出现明显变化，尤其地表比辐射率对水汽反演的影响

5、径小，地表温度的影响存在正负效应；着同时增加两项地表属性作为约束因子，近地面的水汽反演结果基本不变，而在900mb--500mb之间，水汽反演的结果变化相对明显，反演误差有所减小，其中900mbRMS减小了0．49／kg。关键诃：约束因子，特征向量统计反演法，AIRS3AtmosphericInfraredSounder(AIRS)isthemostadvancedinfraredatmosphericlⅧllotcs咄i玛instrumentwittaSUl埘-laiglasl,ectralresolutionatpresentintheworld．Ith鹤2378spi赋l'Umcha

6、nnelsrangingfrom650cln"1(15／nn)to2700CUI"1(3．7，肼)andasp删resolution(y，△y)higherthan1200．Itsabilityofglobaloverlaymakesthatitisviabletoobver∞theamaosphereand酗variabilityOn．aglobalbasis,fillertOprovidelarge-mileandIligh-preciscinitialfieldsofhumidityandtemperaturefornumericalforecastingmodels．Onttais

7、锄x口unLitisseientitieandusefultostudyOnprocessingandapplicationof也esuper-high叩。曲_alresolutiondata．GlobalclearatmospherictrainprofilesdataprovidedbyUniversityofWisconsina∞used胁，halfpart∞trainingsample，theotherforre