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《第十七届中国遥感大会摘要集》2010年
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北京地区夏季和冬季大气温度和湿度变化规律的分析

何杰颖  张升伟  张瑜  
【摘要】:本文基于XXX型号地基大气廓线微波探测仪,提出了地基微波辐射计的设计分析和探测原理。大气温度和湿度廓线是重要的气象参数,二者与数值天气预测,农业,通信,交通,航空等方面密切相关,是气象学领域重要的参数指标,同时为其它技术领域提供气象保障。传统的探测方法为无线电探空和星载温湿度探测仪。但是前者体积庞大,成本较高且安装和运行条件复杂,空间分辨率和时间分辨率较低,后者在高空具有理想的空间分辨率,但由于云的遮挡和强吸收以及大气对毫米波波段电磁波的不透明性,使其在低对流层具有较低的空间分辨率。本文介绍的地基微波辐射计具有全天候全天时工作,维护成本低,运行可靠,且在低对流层具有很高的空间分辨率的优点。本文提出的地基微波辐射计设计总共35个通道,利用通道最优组合及减少通道冗余的标准,在保证大气温湿度反演均方差满足要求的情况下,本文选取出12个通道,其中用于探测大气湿度的通道位于K波段,分别为22.235GHz,23.035 GHz,23.835 GHz,26.235 GHz,30.00 GHz,用于探测大气温度的通道位于V波段,分别为51.25 GHz,52.28 GHz,53.85 GHz,54.94GHz,56.66GHz,57.29GHz,58.8GHz。利用辐射传输方程和MPM89大气吸收模型,仿真出12个通道不同样本的亮度温度,并与MP3000A实测亮温值进行了对比。利用3层神经网络方法建立了大气温度和湿度联合反演模型,输入层为15个神经元,输出层为50个神经元。通过对添加的污染噪声和神经网络隐层神经元数进行最优选择,建立适合北京地区的神经网络模型。与进口的美国设备MP3000A的反演结果进行了对比。结果证明,在北京地区晴天条件下,本文提出的大气温度和湿度反演模型与MP3000A反演的温湿度结果吻合,大气温度廓线的均方差为1-3k,大气湿度的均方差小于1g/m3。反演北京地区大气温度廓线时,夏季和冬季差别不大,但是在北京地区冬季晴天条件下,由于大气水汽含量变少,且变化范围不大,趋于平稳,大气湿度的反演结果相比于夏季能更好的逼近实际探空测得的大气湿度廓线。
【分类号】:P412.1

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