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Multi-disciplinary design optimization with variable complexity modeling for a stratosphere airship
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作者 Shi YIN Ming ZHU Haoquan LIANG 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期1244-1255,共12页
This paper proposes a hybrid architecture based on Multi-disciplinary Design Optimization(MDO) with the Variable Complexity Modeling(VCM) method, to solve the problem of general design optimization for a stratosphere ... This paper proposes a hybrid architecture based on Multi-disciplinary Design Optimization(MDO) with the Variable Complexity Modeling(VCM) method, to solve the problem of general design optimization for a stratosphere airship. Firstly, MDO based on the Concurrent SubSpace Optimization(CSSO) strategy is improved for handling the subsystem coupling problem in stratosphere airship design which contains aerodynamics, structure, and energy. Secondly, the VCM method based on the surrogate model is presented for reducing the computational complexity in high-fidelity modeling without loss of accuracy. Moreover, the global-to-local optimization strategy is added to the architecture to enhance the process. Finally, the result gives a prominent stratosphere airship general solution that validates the feasibility and efficiency of the optimization architecture. Besides, a sensitivity analysis is conducted to outline the critical impact upon stratosphere airship design. 展开更多
关键词 MULTI-DISCIPLINARY design optimization Sensitivity analysis STRATOSPHERE AIRSHIP Surrogate model VARIABLE COMPLEXITY MODELING
平流层电子设备温度特征的仿真与试验研究 预览
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作者 董雅洁 李强 张雪 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期86-93,共8页
为了研究平流层电子设备的温度特征,该文考虑温度、压强、风速、地球和太阳辐射等平流层环境以及电子设备结构、材料和功率等参数,建立了平流层电子设备温度的理论计算模型,分析了太阳辐射、风速、发热功率等参数对电子设备温度的影响... 为了研究平流层电子设备的温度特征,该文考虑温度、压强、风速、地球和太阳辐射等平流层环境以及电子设备结构、材料和功率等参数,建立了平流层电子设备温度的理论计算模型,分析了太阳辐射、风速、发热功率等参数对电子设备温度的影响规律。通过平流层环境试验,验证了理论模型的正确性。结果表明:对于平流层电子设备而言,强迫对流和辐射两种散热模式都会影响电子设备的温度,且对流散热是主要因素。风速为3 m/s时,电子设备对流散热量占58.5%,风速为15 m/s时,对流散热量占87.9%。在进行热设计时需要综合考虑这两个因素的影响。 展开更多
关键词 平流层 电子设备 对流散热 太阳辐射 风速 强迫对流 温度 数值仿真 试验
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基于COSMIC的平流层重力波参数分析
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作者 王一洲 黄莹莹 +1 位作者 李汇军 李崇银 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期326-341,共16页
基于COSMIC卫星观测的2006年12月29日到2008年1月3日30°-40°N纬度内的温度剖面,分别利用垂直滑动窗、双滤波器和单滤波器三种方法计算低平流层重力波的扰动和势能,获得重力波扰动和势能随高度、经度的分布以及多时间尺度变化... 基于COSMIC卫星观测的2006年12月29日到2008年1月3日30°-40°N纬度内的温度剖面,分别利用垂直滑动窗、双滤波器和单滤波器三种方法计算低平流层重力波的扰动和势能,获得重力波扰动和势能随高度、经度的分布以及多时间尺度变化特性,分析重力波扰动势能与背景温度及风场的变化趋势和特点.比较三种方法得到的结果发现:垂直滑动窗方法只能去除大垂直尺度的背景,无法抑制小尺度的扰动,其得到的结果误差较大;双滤波器法对温度剖面中的大尺度背景和小尺度扰动都能很好地抑制;单滤波器法得到的重力波扰动中基本不包含垂直方向的大尺度背景,但是包含一些小垂直尺度的扰动.因此,对于垂直波长为10 km左右的重力波,采用双滤波器法合适;如果需要得到小尺度重力波的变化特性,采用单滤波器法合适.采用双滤波器法无法得到势能随高度的变化,而采用单滤波器法能够给出每月势能随高度的分布.对30°-40°N纬度内的重力波参数进行统计分析得到重力波扰动、势能与背景温度和水平风场的关系. 展开更多
关键词 重力波 平流层 COSMIC掩星观测 势能 时空变化
“05·6”华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层异常信号分析 预览
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作者 梁靖琳 雒佳丽 +3 位作者 田红瑛 张诗妍 张如华 商林 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期237-250,共14页
利用欧洲中心ERA-Interim再分析资料,对“05·6”华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层信号进行分析。分析结果表明,暴雨发生前一周,暴雨区域上空对流层顶高度出现先降低后升高再降低的变化,这种变化与日本南部的位涡异常存在较好... 利用欧洲中心ERA-Interim再分析资料,对“05·6”华南持续性暴雨发生前上对流层及平流层信号进行分析。分析结果表明,暴雨发生前一周,暴雨区域上空对流层顶高度出现先降低后升高再降低的变化,这种变化与日本南部的位涡异常存在较好的对应关系,即我国中纬度沿海一带至日本的高位涡带向华南延伸,使得华南地区上空的位涡升高,对流层顶下降。在环流场中,本次暴雨发生前低纬地区上对流层下平流层(UTLS)区域的东风与1991~2010年平均值相比偏强偏北,华南地区上空平流层东风场也偏强,平流层低层东风在暴雨发生前第9天提早向下传播;位势高度场中,“05·6”华南暴雨发生前中低纬度100hPa上的南亚高压中心位置偏东偏南;华南地区UTLS区域有较强的位势高度场正异常,在暴雨发生前随时间出现两次明显的加强,但在暴雨发生后减弱。南亚高压中心位置的偏移、东风信号的提早下传、高位涡空气入侵华南均有利于降水的发生。 展开更多
关键词 华南暴雨 上对流层 平流层
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基于平流层飞艇的气象探测技术探索 预览
5
作者 王柏林 杨加春 郭虓 《气象科技进展》 2019年第4期6-13,共8页
以平流层飞艇为平台,搭载探空仪、温度传感器、气压传感器等,在平流层18km高度长航时驻停并开展下投探空观测,探索依托飞艇平台的平流层连续气象观测可行性。通过试验分析,得出以下结论:飞艇平台搭载下投导航探空仪方法可行、观测数据... 以平流层飞艇为平台,搭载探空仪、温度传感器、气压传感器等,在平流层18km高度长航时驻停并开展下投探空观测,探索依托飞艇平台的平流层连续气象观测可行性。通过试验分析,得出以下结论:飞艇平台搭载下投导航探空仪方法可行、观测数据真实有效;飞艇在平流层空间具备连续机动观测能力,对平流层气象研究具有重要意义;以飞艇平台开展平流层气温观测,温度场分布受流体影响较大,需要对观测位置优化设计。 展开更多
关键词 平流层 飞艇 气象 观测
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Toward better watching of the deep atmosphere over East Asia 预览
6
作者 TianJun Zhou 《地球与行星物理:英文版》 CSCD 2019年第2期85-86,共2页
A salient feature of the East Asian orography is the huge Tibetan Plateau in the west and the broad Pacific in the east.Reversals in the temperature gradient between the Eurasian continent and the adjacent Pacific Oce... A salient feature of the East Asian orography is the huge Tibetan Plateau in the west and the broad Pacific in the east.Reversals in the temperature gradient between the Eurasian continent and the adjacent Pacific Ocean associated with the progression of the seasons have produced the prominent East Asian monsoon system.The summer monsoon contributes about 49%of the annual precipitation over East Asia.Anomalous monsoon activities have and will continue to affect more than one billion people living in this area(Zhou TJ et al.,2009,2011). 展开更多
关键词 ATMOSPHERE STRATOSPHERE and troposphere exchange LIGHTNING PHYSICS East Asia
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A multi-location joint field observation of the stratosphere and troposphere over the Tibetan Plateau 预览
7
作者 JinQiang Zhang Yi Liu +11 位作者 HongBin Chen ZhaoNan Cai ZhiXuan Bai LingKun Ran Tao Luo Jing Yang YiNan Wang YueJian Xuan YinBo Huang XiaoQing Wu JianChun Bian DaRen Lu 《地球与行星物理:英文版》 CSCD 2019年第2期87-92,共6页
The unique geographical location and high altitude of the Tibetan Plateau can greatly influence regional weather and climate.In particular,the Asian summer monsoon(ASM)anticyclone circulation system over the Tibetan P... The unique geographical location and high altitude of the Tibetan Plateau can greatly influence regional weather and climate.In particular,the Asian summer monsoon(ASM)anticyclone circulation system over the Tibetan Plateau is recognized to be a significant transport pathway for water vapor and pollutants to enter the stratosphere.To improve understanding of these physical processes,a multi-location joint atmospheric experiment was performed over the Tibetan Plateau from late July to August in 2018,funded by the fiveyear(2018–2022)STEAM(stratosphere and troposphere exchange experiment during ASM)project,during which multiple platforms/instruments—including long-duration stratospheric balloons,dropsondes,unmanned aerial vehicles,special sounding systems,and ground-based and satellite-borne instruments—will be deployed.These complementary methods of data acquisition are expected to provide comprehensive atmospheric parameters(aerosol,ozone,water vapor,CO2,CH4,CO,temperature,pressure,turbulence,radiation,lightning and wind);the richness of this approach is expected to advance our comprehension of key mechanisms associated with thermal,dynamical,radiative,and chemical transports over the Tibetan Plateau during ASM activity. 展开更多
关键词 TIBETAN PLATEAU Asian summer MONSOON STRATOSPHERE and troposphere exchange
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卫星观测台风重力波数值模拟与直接对比验证 被引量:1
8
作者 姚志刚 洪军 +1 位作者 韩志刚 赵增亮 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期188-200,共13页
以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW(V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在... 以ECMWF的T799资料作为WRF-ARW(V3.5)初始场,对卫星高光谱红外大气垂直探测器AIRS观测的2013年超强台风苏力激发平流层重力波过程进行数值模拟,并利用卫星观测对数值模拟结果进行了直接对比验证.数值模拟表明,该台风诱发的重力波在20~40km高度逆着东风背景流向东向上传播,在水平方向呈半圆弧状;大气的垂直扰动随着高度的增加而增强,在40km高度上达到0.5m·s-1.基于三维傅里叶变换的波谱分析表明,平流层重力波水平波长中心值在500km附近,周期为3~5h,垂直波长主要为10~26km.分析表明,在18~40km高度的净纬向动量通量为6.7×10-4~1.89×10-3Pa,背景流强迫计算值为-0.23~1.21m·s-1·d-1,且在18km和40km高度的数值较大.最后,基于辐射传输模式计算的直接对比表明,卫星观测与数值模拟同时揭示了激发的平流层波动可传至40km以上高度及距台风中心2000km以外的区域,且不同资料得到的波动形态、方位以及水平尺度具有较好的一致性. 展开更多
关键词 卫星观测 台风 平流层 重力波 数值模拟
1979-2012年平流层大气的基本特征分析
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作者 郭琪 刘晨 +2 位作者 张镭 苑广辉 李雪洮 《兰州大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期323-333,共11页
利用1979-2012年ERA-Interim资料,分析了期间平流层温度、纬向风速和位势高度等基本气象要素场的季节分布和年际变化特征,探讨了行星波活动的空间分布及演变趋势,行星波和基本要素场之间的相关性.结果表明,1979-2012年平流层中高层的温... 利用1979-2012年ERA-Interim资料,分析了期间平流层温度、纬向风速和位势高度等基本气象要素场的季节分布和年际变化特征,探讨了行星波活动的空间分布及演变趋势,行星波和基本要素场之间的相关性.结果表明,1979-2012年平流层中高层的温度呈负趋势,导致平流层中的位势高度场逐年降低.热带地区平流层的纬向风速逐年递增,而南北半球高纬极地的平流层上层的纬向风速呈负的变化趋势,是极地平流层变冷趋势通过热成风原理作用的结果.冬季北极极涡在过去几十年有所减弱,但南极极涡风速却逐渐增强.对行星波活动的分析发现,平流层中的行星波在过去30 a中不断增强,对流层中的行星波呈现一定的减弱趋势.由于平流层行星波的增强,北极平流层极涡风速变弱,温度升高,表明北极极涡在不断减弱. 展开更多
关键词 平流层 年际变化 极涡 行星波
北半球极区平流层冬季12月与1—2月气候变化形势的对比 预览 被引量:1
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作者 刘仁强 黎颖 +3 位作者 付焱焱 施春华 郭栋 张峰 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期416-422,共7页
根据1980—2000年ERA-Interim再分析的风场和温度场资料,计算12月与1—2月北半球行星波的EP通量及其散度,并按冬季不同月份分析了平流层整层温度和风场从20世纪80年代到90年代变化的特征及其与行星波活动变化的关系。结果表明,12月高纬... 根据1980—2000年ERA-Interim再分析的风场和温度场资料,计算12月与1—2月北半球行星波的EP通量及其散度,并按冬季不同月份分析了平流层整层温度和风场从20世纪80年代到90年代变化的特征及其与行星波活动变化的关系。结果表明,12月高纬度地区中低平流层呈增温趋势;而1—2月温度变化呈冷却趋势。在12月中高纬度中上平流层纬向风明显减速;而在1—2月高纬度中高平流层,随着纬度和高度的增加,纬向风呈明显加速趋势。冬季北半球行星波主要沿低纬度和极地波导两支波导向上传播。但是,12月行星波沿低纬度波导的传播减弱,沿极地波导向平流层整层的传播则明显增强。而1—2月行星波沿低纬度波导的传播明显增强,沿极地波导向平流层的传播则减弱。因此,北半球极区平流层1980—2000年间12月与1—2月波流相互作用的年代际变化形势趋于相反,有必要针对冬季不同月份分开进行讨论。 展开更多
关键词 平流层 年代际变化 温度 纬向风 行星波活动
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拉曼散射激光雷达反演平流层气溶胶消光系数廓线 被引量:2
11
作者 沈吉 曹念文 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第6期239-246,共8页
介绍了位于南京北郊的拉曼散射激光雷达的基本结构,描述了使用拉曼散射激光雷达反演平流层大气气溶胶消光系数廓线的数据处理方法。重点研究了南京北郊2011-12-08与2011-12-09晚间平流层气溶胶观测数据,对拉曼散射激光雷达距离矫正信号... 介绍了位于南京北郊的拉曼散射激光雷达的基本结构,描述了使用拉曼散射激光雷达反演平流层大气气溶胶消光系数廓线的数据处理方法。重点研究了南京北郊2011-12-08与2011-12-09晚间平流层气溶胶观测数据,对拉曼散射激光雷达距离矫正信号进行4种不同阈值的小波去噪,选择出合适的阈值,然后利用反演原理公式,得到平流层大气气溶胶消光系数廓线,分析了平流层大气气溶胶消光系数的变化特征。 展开更多
关键词 大气光学 气溶胶 平流层 消光系数反演 拉曼散射 小波去噪
一次暴雨激发平流层重力波的卫星观测与数值模拟 被引量:1
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作者 孙睿 姚志刚 +3 位作者 韩志刚 赵增亮 崔新东 严卫 《空间科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期469-481,共13页
针对卫星Aqua/AIRS观测到的与2011年7月25日山东省乳山市特大暴雨相伴的一次平流层重力波过程,利用中尺度数值模式WRF进行暴雨诱发平流层重力波的数值模拟.对模式输出的垂直速度场和温度扰动场的分析表明,暴雨在平流层内的弧状波结构主... 针对卫星Aqua/AIRS观测到的与2011年7月25日山东省乳山市特大暴雨相伴的一次平流层重力波过程,利用中尺度数值模式WRF进行暴雨诱发平流层重力波的数值模拟.对模式输出的垂直速度场和温度扰动场的分析表明,暴雨在平流层内的弧状波结构主要集中在降水云系东侧,水平影响范围大于1000km,且随着高度的增加,圆弧状结构趋于闭合,波动能量显著增强.此外,对垂直速度剖面结构分析表明,受高空东风和风切变的影响,重力波在上传过程中逆着背景风场向东传输,不同高度波动形态各异.基于快速傅里叶变换(FFT)的功率谱分析结果表明,此次暴雨激发的平流层重力波在35km高度的周期为7~20h,水平波长约为1000km,垂直波长为5~10km.通过分析动量通量的垂直输送,定量反映出重力波上传过程中的动力学变化特征. 展开更多
关键词 平流层 重力波 中尺度天气预报模式 数值模拟
Parallel Comparison of the 1982/83, 1997/98 and 2015/16 Super El Nifios and Their Effects on the Extratropical Stratosphere 预览
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作者 Jian RAO Rongcai REN 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2017年第9期1121-1133,共13页
这研究使用多重海表面温度(SST ) 执行三超级 El Ni 的平行比较的数据集 ? 平流层上的 os 和他们的效果。结果显示出那,与平常的 El Ni 不同 ? os,温暖的 SST 异例在西方的热带太平洋最早出现并且先于超级 El Ni ? 到超过 18 个月的 o... 这研究使用多重海表面温度(SST ) 执行三超级 El Ni 的平行比较的数据集 ? 平流层上的 os 和他们的效果。结果显示出那,与平常的 El Ni 不同 ? os,温暖的 SST 异例在西方的热带太平洋最早出现并且先于超级 El Ni ? 到超过 18 个月的 o 山峰。在以前的冬季,相对 El Ni 的成熟阶段 ? o 作为一位先锋,向北和平的像摆动的发行量异例被观察。和平北方的美洲(PNA ) teleconnection 在成熟阶段期间出现在热带以外的对流层,尽管有紧张,以及带的位置之间的微妙的差别, PNA 脑叶。与在热带印度洋上的否定降雨反应有关,在 1997/98 的冬季的 PNA teleconnection 在三超级 El Ni 之中是最强壮的 ? os。北冬季平流层在极的帽子温度显示出大异例并且围绕天极西,如果从另外的因素的干扰线性地从发行量数据被过滤。在超级 El Ni 与积极 PNA 反应联系了 ? o 冬季,积极极的帽子温度异例并且围绕天极在东方异例在预定不同,也在三超级 El Ni 的成熟冬季被观察 ? os。在相对 1982/83 和 1997/98 事件的下一冬季的同温层的极的旋涡也反常地更弱、更温暖,并且同温层的发行量条件在跟随 2015/16 事件的成熟阶段的冬天尚待分晓。 展开更多
关键词 厄尔尼诺 平流层 温带 热带西太平洋 海温异常 成熟阶段 北太平洋涛动 阳性反应
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太阳准周期变化对北半球夏季平流层加热率的影响 预览 被引量:1
14
作者 陆晏 郭栋 +3 位作者 陶丽 张峰 刘仁强 苏昱丞 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期729-736,共8页
采用1979—2013年6—8月欧洲中期数值预报中心ERA Interim逐月再分析资料和2004—2010年6—8月美国国家大气和海洋管理局太阳光谱辐照度资料,利用北京气候中心大气辐射模式,计算了北半球平流层夏季臭氧加热率(Ozone Heating Rate,OHR)... 采用1979—2013年6—8月欧洲中期数值预报中心ERA Interim逐月再分析资料和2004—2010年6—8月美国国家大气和海洋管理局太阳光谱辐照度资料,利用北京气候中心大气辐射模式,计算了北半球平流层夏季臭氧加热率(Ozone Heating Rate,OHR)和净加热率(Net Heating Rate,NHR),分析了太阳准11 a变化中太阳活动强年与弱年纬向平均OHR(NHR)的差异,并讨论了差异形成的原因。结果表明:太阳活动强年比弱年的紫外辐射明显要强,导致OHR、NHR整层增强,且随高度增加而增加;臭氧浓度在平流层下层较小,在平流层上层较大,该变化导致OHR、NHR有类似的变化型,且稍向高处偏移;OHR、NHR在平流层上层的变化,由紫外辐射和臭氧共同作用,其他地区均为臭氧起主要作用。 展开更多
关键词 太阳循环 紫外辐射 臭氧 加热率 平流层
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COSMIC GPS observations of topographic gravity waves in the stratosphere around the Tibetan Plateau
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作者 ZENG XuanYun XUE XiangHui +2 位作者 DOU XianKang LIANG Chen JIA MingJiao 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第1期188-197,共10页
温度侧面由为气象学观察系统的星座提供了,电离层和气候(宇宙)全球放系统( GPS )卫星星座被用来学习重力的一个八年的系列( 2007~2015 )在在西藏的高原( TP )附近的平流层( 18-30 km )的波浪( GW )势能。我们与增加高度发现了那, GW... 温度侧面由为气象学观察系统的星座提供了,电离层和气候(宇宙)全球放系统( GPS )卫星星座被用来学习重力的一个八年的系列( 2007~2015 )在在西藏的高原( TP )附近的平流层( 18-30 km )的波浪( GW )势能。我们与增加高度发现了那, GW 势能(E <sub > 在平流层的 p </sub>) 价值由传送对流减少引起了。被地形学刺激的 GW 的重要性在这个区域被提高。在 TP,它被认为缺乏强壮的地形学的 GW 活动,清楚的活动在所有学习的年的春天和冬季存在。基于 TP 的纬度的地区, GW 势能的分发与本地地形学的举起高度一致。当他们向上宣传到零速度风的区域,地形学的 GW 的活动强烈被过滤。分析显示在 TP,清楚的山论的 GW 刺激向上存在并且宣传到上面的平流层,在它被风极大地影响的地方。 展开更多
关键词 西藏的高原 严肃波浪 平流层 地形学 风过滤
FY-4A星GIIRS大气温度廓线反演模拟试验研究 预览
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作者 鲍艳松 汪自军 +3 位作者 陈强 周爱明 董瑶海 闵锦忠 《上海航天》 CSCD 2017年第4期28-37,共10页
结合全球大气晴空训练样本(CIMSS)数据,利用辐射传输模式,模拟获得干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)亮温资料,结合人工神经网络反演方法,研究了风云四号(FY-4)卫星高光谱红外载荷大气温度反演方法,并研制了全圆盘和中国区域两套大气... 结合全球大气晴空训练样本(CIMSS)数据,利用辐射传输模式,模拟获得干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)亮温资料,结合人工神经网络反演方法,研究了风云四号(FY-4)卫星高光谱红外载荷大气温度反演方法,并研制了全圆盘和中国区域两套大气温度反演模型。反演试验结果表明:对流层大气温度反演精度明显高于平流层,以中国区域反演模型为例,对流层和平流层大气温度反演均方根误差(RMSE)分别为0.846,2.020K,平均误差分别为-0.003,0.024K;比较中国区域和全圆盘大气温度廓线反演精度,中国区域大气温度精度明显高于全圆盘,0~70km处大气温度反演的均方根误差分别为1.922,2.630K;与欧洲极轨卫星(Metop-A)IASI数据的温度廓线反演结果比较,FY-4A星GIIRS的温度反演精度在低层(〉500hPa)(RMSE=0.790 K)优于IASI(RMSE=0.976K),在高层(〈500hPa)(RMSE=1.803K)低于IASI(RMSE=0.899K)。研究对FY-4卫星GIIRS的大气温度廓线反演及其应用有重要的参考价值。 展开更多
关键词 FY-4卫星 干涉式大气垂直探测仪(GIIRS) 神经网络 温度廓线 反演 对流层 平流层 中国区域 全圆盘
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Towards a combined SAGE Ⅱ and SCIAMACHY aerosol dataset and implications for stratospheric aerosol trend analysis over East Asia 预览
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作者 YANG Jing-Mei 《大气和海洋科学快报:英文版》 CSCD 2017年第5期343-347,共5页
利用SCIAMACHY临边探测资料反演出平流层气溶胶消光系数廓线。将2003–2004年SCIAMACHY气溶胶反演结果同SAGE Ⅱ探测结果进行对比,结果表明在15–35 km高度范围,反演结果在20–30°N和30–40°N范围平均相对偏差小于20%,在40–5... 利用SCIAMACHY临边探测资料反演出平流层气溶胶消光系数廓线。将2003–2004年SCIAMACHY气溶胶反演结果同SAGE Ⅱ探测结果进行对比,结果表明在15–35 km高度范围,反演结果在20–30°N和30–40°N范围平均相对偏差小于20%,在40–50°N范围小于25%。计算出的平流层气溶胶光学厚度与SAGE Ⅱ探测结果的相对偏差在3个纬度范围均小于6%。将SCIAMACHY反演结果与SAGE Ⅱ探测资料相结合,构建平流层气溶胶长期探测资料。根据这些资料,分析东亚(20–50°N,70–150°E)平流层气溶胶变化趋势。结果表明东亚平流层气溶胶在2000–2010年期间呈现显著增加趋势。平流层气溶胶光学厚度在这11年期间平均每年增加5%。中等强度火山爆发对平流层气溶胶增加有显著影响。 展开更多
关键词 气溶胶 平流层 趋势 SCIAMACHY SAGE
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热带平流层CO浓度准两年振荡的位相变化特征 预览 被引量:2
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作者 王春晓 田文寿 《大气科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期275-288,共14页
利用2005-2014年10年的卫星微波临边探测仪(MLS)资料分析了热带平流层一氧化碳(CO)体积混合比的年际变率,发现热带平流层CO浓度的准两年振荡(QBO)在30 h Pa高度附近存在明显的位相变化特征。大气化学气候模式模拟结果表明,热带平... 利用2005-2014年10年的卫星微波临边探测仪(MLS)资料分析了热带平流层一氧化碳(CO)体积混合比的年际变率,发现热带平流层CO浓度的准两年振荡(QBO)在30 h Pa高度附近存在明显的位相变化特征。大气化学气候模式模拟结果表明,热带平流层CO的准两年振荡信号是化学和动力过程共同作用的结果,而动力作用主要是QBO引起的次级经向环流引起的物质传输。化学和动力过程共同作用导致热带平流层CO浓度的垂直梯度在30 h Pa高度处发生反转,进而产生一氧化碳QBO信号的位相变化。此外,化学气候模式模拟结果还表明,与CO有关的化学过程不但可以减弱一氧化碳QBO信号的振幅,还可以在热带30-10 h Pa高度范围内造成一氧化碳QBO和纬向风QBO信号之间约3个月的时间差。 展开更多
关键词 平流层 一氧化碳(CO) 准两年振荡(QBO) 全球化学气候模式(WACCM) 位相变化
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基于探空资料的北京地区大气臭氧垂直分布特征 预览 被引量:3
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作者 刘传熙 刘毅 王永 《气象与环境学报》 2016年第1期46-52,共7页
利用2002年9月至2012年12月北京地区臭氧探空资料分析了大气臭氧的垂直分布特征,重点分析了对流层顶附近区域臭氧的季节变化与变率。结果表明:北京地区对流层臭氧的垂直分布主要表现为随高度递增的特征;臭氧的平均浓度夏季最高,冬季最... 利用2002年9月至2012年12月北京地区臭氧探空资料分析了大气臭氧的垂直分布特征,重点分析了对流层顶附近区域臭氧的季节变化与变率。结果表明:北京地区对流层臭氧的垂直分布主要表现为随高度递增的特征;臭氧的平均浓度夏季最高,冬季最低,春季和秋季相当,各季节的臭氧浓度在不同高度范围内略有差别。在对流层上层至平流层下层(8—15 km),臭氧浓度的垂直分布与平均浓度受对流层顶高度的影响显著。基于对流层顶相对高度坐标的分析表明,对流层顶下方1—3 km高度的臭氧仍保持了对流层臭氧的垂直分布特征;而在对流层顶高度附近,各季节臭氧浓度均随高度显著增加;由于垂直增速有显著的季节差异,导致臭氧平均浓度在对流层顶上方1—3 km出现明显变化。臭氧浓度归一化标准差表明:在对流层低层,大气臭氧浓度的变率在冬季最强,秋季、春季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱;在对流层顶附近,大气臭氧浓度的变率在春季最强,冬季、秋季和夏季臭氧浓度的变率依次减弱,其中冬季和春季的强臭氧变率可能与对流层顶附近活跃的大气波动及对流层顶高度的频繁扰动密切联系。 展开更多
关键词 臭氧探空资料 对流层顶 平流层 季节变化
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利用IASI资料反演平流层大气温度 预览 被引量:1
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作者 吴晓 姚志刚 +1 位作者 韩志刚 赵增亮 《红外》 CAS 2016年第4期11-17,共7页
红外大气探测干涉分光仪(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer,IASI)能够获取平流层的大气温度廓线,而且由其提取的大气温度扰动信息可用于平流层的重力波特征分析。基于神经网络方法,利用典型大气廓线库和大气辐射传输... 红外大气探测干涉分光仪(Infrared Atmospheric Sounding Interferometer,IASI)能够获取平流层的大气温度廓线,而且由其提取的大气温度扰动信息可用于平流层的重力波特征分析。基于神经网络方法,利用典型大气廓线库和大气辐射传输模式建立了由IASI反演25-60km高度范围内的平流层大气温度廓线的算式,并结合再分析资料对反演结果进行了检验。模拟试验结果表明,平流层大气温度反演的偏差主要在0K附近且不超过1K,均方根误差处在2—6K之间,且50—5hPa之间的均方根误差在3K以内。对比验证结果表明,本文的平流层大气温度反演与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium—range Weather Forecasts,ECMWF)的再分析资料在总体上具有可比性,而且反演速度更快,覆盖的区域更完整。 展开更多
关键词 平流层 温度反演 IASI
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