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基于遥感水汽廓线产品的大气边界层高度提取方法研究

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山西太原
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作者冯学良,董云

出版社中国矿业大学出版社有限责任公司

ISBN9787564650506

出版时间2020-06

装帧平装

开本16开

定价25元

货号11466729

上书时间2024-12-13

A365书库

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商品描述
目录
第1章绪论

 1.1研究意义

 1.2研究目的与研究内容

 1.3研究技术路线

 第2章国内外研究进展

 2.1国内外大气边界层领域的发展现状与趋势

 2.2气象学基本概念

 2.3大气边界层的分类及其日变化

 2.4大气边界层高度的观测与计算方法

 2.5常用的模式计算方法

 2.6小结

 第3章研究区域概况与数据预处理

 3.1研究区介绍

 3.2站点介绍

 3.3探空数据预处理

 3.4MODIS MOD07数据及其预处理

 3.5AIRS数据及其预处理

 3.6MERRA数据及其预处理

 ……

内容摘要
第1章绪论

1.1研究意义

大气边界层（ABL）又称行星边界层（PBL），是指直接受下垫面影响并且与下垫面相互作用的大气的底层部分[1-5]。地球表面与大气之间动量、能量的交换，水汽、二氧化碳等以及种大气污染物的排放和扩散，都发生在大气边界层内。生活中，人们熟知的沙尘暴、暴雨等突发性灾害天气，以及一些常见的天气过程（如降水、雾、霜等）都与大气边界层内的过程密切相关[6]。这些对人类的日常生活和经济活动都有着重要的影响，同时大气边界层对全球气候条件的变化也至关重要。随着城市化进程的不断推进，人类的生产、生活等活动主要发生在大气边界层中，对各种气象过程的影响程度不断增加[7-8]，人们对边界层的研究也越来越深入。其中天气预报和气候预测是大气科学和大气动力学研究的一个重要内容，其主流方向分为数值模拟和预报两个部分。从目前来看，模式结构越来越细，动力学的框架越来越精确，物理过程考虑得越来越全面，是数值模拟和预报发展的总体趋势。为了达到以上目的，就必须对大气边界层进行更为精确的描述[9-10]。应用大气边界层的知识也可以解决很多与国民经济有关的问题，蒸散发量的估算中需考虑大气边界层的基础理论，水库的设计需要考虑边界层的气候和气象因素，农田小气候中气象要素的计算更是以微气象学理论为基础，农田水利和防护林的建设、风能的合理利用以及土木建筑中风振、风压等问题的解决等都要考虑边界层内风速和风场的特征。此外，大气污染防治问题更是与人们的生活息息相关，在大气污染防治中可以边界层的湍流状态和大气边界层的运动规律为依据来定量地计算一定的污染源所造成污染物浓度的分布与时间演化。大气边界层学科的研究，也是大气环境预测所必需的[11-14]，更是利用A值法精确计算大气环境容量的基础[15-16]。大气边界层的研究对大气环境总量控制起着重要作用，可以为环境规划和经济发展战略的制定提供重要的依据。而在大气边界层的研究中，大气边界层高度又是大气边界层的重要参数，因此大气边界层高度的研究对边界层研究有着极其重要的意义。同样，对于遥感蒸散发模型而言，利用遥感反演的地表参数反演地表通量时，边界层数据的输入对模型精度也有着重要的影响。

1.2研究目的与研究内容

1.2.1研究目的

在以往的模型中大部分研究人员使用地面上方2m、10m或者探空数据的某一等压面高度，如文献[17]中的用于监测蒸散发量的ETWatch模型将850hPa(1hPa=0.1kPa)作为参考高度来迭代计算感热通量。本书提出了基于大气红外探测器（AIRS）大气廓线产品的边界层高度提取方法，从像元尺度反映了流域边界层高度的空间变化，该方法所提取的大气边界层数据可以作为遥感蒸散发模型的边界层数据输入，同时可以降低蒸散发模型对地面热力特性的敏感性。此外，在蒸散发量估算过程中，大气边界层作为通量传输的终点，提升其时空分辨率对捕捉高频通量动态、克服模型尺度效应、改善结果精度有着重要的意义[18]。



精彩内容
大气边界层又称行星边界层，指的是直接受下垫面的影响并且与下垫面相互作用的大气的底层部分。地球表面与大气之间动量、能量的交换，水汽、二氧化碳等以及各种大气污染物的排放和扩散，都发生在大气边界层内，地表提供的物质和能量主要在大气边界层内消耗和扩散，因此研究大气边界层对观测大气污染以及水汽和能量通量具有重要的意义，本书系统总结和归纳了大气边界层高度的计算与模拟方法，分别就基于MODIS MOD07和AIRS大气廓线数据的大气边界层高度计算方法和结果进行了详尽的阐述与论证，并将大气边界层高度的模拟结果应用到黑河流域的蒸散发量的遥感估箅模型中。本书可供相关专业的大中院校以及从事大气边界层高度研究的人员参考和借鉴。

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