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卫星遥感大气CO_2的技术与方法进展综述被引量：56: 2011年; 综合分析了国际上卫星遥感观测大气二氧化碳(CO2)含量的主要技术与方法,讨论了现有星载大气CO2探测器(传感器)的主要理论基础、反演方法,归纳了仪器的主要性能指标、观测方式和观测目标,分析了影响CO2遥感精度的主要因素。具体研究下列3类星载CO2探测器:①技术相对成熟的、观测要素既包含CO2也包含其他微量气体的综合性星载被动探测仪器,例如大气红外垂直探测仪(AIRS)、大气制图扫描成像吸收光谱仪(SCIAMACHY)、超高光谱红外大气探测干涉仪(IASI);②针对大气中CO2混合比或者对流层下层CO2含量进行专门观测的星载被动探测器:极轨碳观测卫星(Orbiting Carbon Observatory,OCO)和温室气体观测卫星(Greenhouse gas Observing Satellite,GOSAT)搭载的被动红外探测器;③ASCENDS和A-SCOPE等国际卫星计划正在研制中的星载主动激光雷达探测器。进一步介绍了我国在高光谱仪器研制方面具备的研究基础。最后初步分析了星载CO2探测结果的验证、资料同化方法和未来的发展趋势。; 刘毅吕达仁陈洪滨杨东旭闵敏; 关键词：卫星遥感 CO2 GOSAT

结合激光雷达评估常规探空资料反演青藏高原混合层高度的适用性被引量：7: 2017年; 利用微脉冲激光雷达探测资料,采用梯度法获取那曲地区夏季的混合层高度序列及日最大混合层高度;利用每日两次(08:00和20:00)的探空资料结合地面最大位温,采用气块法得到雷达探测对应日期的日最大混合层高度(MMH)。通过对比从不同资料得到的MMH,发现08:00探空反演结果与激光雷达结果有较好的一致性(相关系数R为0.85,均方根误差RMSE为0.30 km,平均绝对误差MAE为0.25 km,并通过显著性水平为0.95的t检验);20:00探空反演结果则与激光雷达结果偏差相对较大(R为0.84,RMSE为0.67 km,MAE为0.54 km,未通过t检验)。分析产生偏差的原因发现,探空时刻的残余层、前期的天气变化过程以及对流泡活动或强卷夹过程引起的混合层高度时空变化等都可能是导致20:00高度结果与激光雷达结果不一致的原因,使得20:00探空资料不适合进行最大混合高度的反演。位温廓线的日变化特征也会影响反演结果的准确性,导致08:00探空结果偏高,但可以通过统计订正做修正。; 王存贵李成才贺千山檀望舒初奕琦李建; 关键词：青藏高原微脉冲激光雷达

北京地区大气气溶胶的激光雷达观测及反演算法研究被引量：15: 2013年; 利用微脉冲激光雷达在北京地区的观测,研究两种避开利用高空信号的反演算法。算法一,根据Fernald的反演算法把边界取在混合层中间某处,并结合太阳光度计的观测进行反演。通过激光雷达与同一地点自动气象站的地面观测比较验证了反演结果,表明该方案用于激光雷达的气溶胶消光系数反演是可行的。算法二,由于激光雷达近端处的信号和地面气溶胶消光系数线性相关,从而利用地面气溶胶观测数据反演雷达常数和观测期间气溶胶平均后向散射比,结果与第一种方案一致,表明利用该方法反演是可行的。最后利用这次激光雷达的观测,分析北京地区冬季一次西伯利亚高压过境时的气溶胶演变过程,将激光雷达观测与南郊观测站地面观测进行比较,并验证了激光雷达的反演结果和算法的可靠性。; 林常青杨东伟李成才李倩石光明王烨芳周寅亮刘梦娟; 关键词：消光系数

MODIS卫星监测中国东部地区地面颗粒物的样本时间代表性分析被引量：2: 2013年; 选取2011年中国东部地区428个测站的PM10质量浓度资料,用Terra和Aqua MODIS AOD产品的时间分布作为指示数据,检验日、月、季、年时间尺度下,卫星过境时刻地面PM数据(SATPM)对地面所有时刻数据平均值(ALLPM)的代表性。结果发现,在东部大部分地区,SATPM与ALLPM的相对误差在±20%以内,且Aqua-MODIS代表性更好。此外,结合两颗卫星的数据,经拟合订正获得了新的日、年时间尺度上PM10质量浓度数据,将其与ALLPM的相关系数从0.87和0.83提高到0.90。此检验结果对于检验卫星数据反演的PM2.5的代表性也有一定指导意义。; 李倩李成才杨东伟石光明高玲李莹毛节泰; 关键词：MODIS PM10 气溶胶

利用激光雷达和卫星遥感获得城市地面大气悬浮颗粒物浓度分布被引量：23: 2013年; 使用香港元朗地区2008年MODIS卫星遥感的气溶胶光学厚度（AOD）产品、激光雷达气溶胶消光系数垂直分布、地面相对湿度和地面气溶胶浓度观测资料等数据,通过激光雷达数据建立地面消光系数和激光雷达AOD与气溶胶标高的关系,利用这一关系和卫星AOD进行地面消光系数的反演估计,并进行湿度订正;通过建立地面气溶胶浓度和地面消光系数的关系,进行卫星AOD产品和激光雷达气溶胶探测反演地面大气颗粒物质量浓度的研究及应用。结果表明,卫星估计的地面消光系数与小时平均的颗粒物质量浓度观测值的相关系数为0.57~0.86（PM2.5）和0.59~0.78（PM10）,估计的质量浓度与小时平均的观测值对比的均方根偏差分别为11.64~25.34μg/m3（PM2.5）和24.64~91.64μg/m3（PM10）,表明可以通过卫星遥感进行大气悬浮颗粒物污染的监测应用。其中1 km分辨率的AOD产品,因其更高的空间分辨率,更适合反映具有复杂地形的城市地区大气悬浮颗粒物污染。; 李倩李成才王烨芳林常青杨东伟李莹; 关键词：PM10 PM2 激光雷达

利用卫星遥感大气气溶胶进行待建环境监测站点位评估被引量：3: 2014年; 利用2011—2012年卫星遥感的气溶胶光学参数以及苏州市、无锡市环境监测部门发布的地面PM10质量浓度数据，进行苏州市待建区域背景监测站点的空气质量评估。结果表明，卫星遥感产品在10，5和2km的空间平均尺度下与地面小时浓度显著相关；年平均区域分布的卫星遥感结果显示，苏州市西山待建站点的地面空气质量显著好于城区年均PMIO低，达14％左右。利用客观天气分型技术在各种天气类型下统计分析表明，西山待建站点颗粒物浓度在不同天气类型下低幅变化范围为7％～21％，在区域重污染天气背景以及区域空气质量清洁两种情况下，待建站点与城市站点平均值会更接近，但低幅仍然达7％～9％。; 李成才周寅亮李莹刘启汉贺千山杨复沫; 关键词：MODIS 气溶胶

飞机积冰云微物理特征分析及监测技术研究被引量：32: 2014年; 利用7个架次有积冰报告的飞机探测资料,对积冰云的微物理特征进行了分析,详细描述了云中相态组成、液水含量、中值体积直径和过冷大滴浓度特征。介绍了基于卫星、数值模式输出和地面观测资料的飞机积冰潜势监测技术,在与20个飞机探测积冰报告对比中,积冰监测可识别率为90%,并应用飞机积冰潜势监测技术具体分析了2010年10月26日的积冰个例。最后介绍了基于积冰潜势监测技术的飞机积冰监测系统,该系统能够支持水平分辨率为20 km、垂直分辨率为25 hPa、时间分辨率为1 h的飞机积冰潜势产品的运算和显示,该系统可为实际业务提供参考。; 王磊李成才李成才姚志刚; 关键词：飞机观测云微物理特征

基于氧气A吸收带高光谱反射信息的气溶胶廓线反演算法及模拟反演验证被引量：4: 2012年; 为反演对流层气溶胶消光系数廓线,提出了一种新的、基于氧气A光谱吸收带高光谱反射信息的反演方法。这种方法在经典的线性约束反演算法的基础上引入了两个与气溶胶柱光学厚度相关的订正因子,通过实现目标廓线和反演廓线的光学柱厚度差异最小,进而动态选择拉格朗日系数。为验证新方法的有效性和精度,借助了CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Path-finder Satellite Observations)气溶胶廓线产品和高光谱辐射传输模拟,模拟反演海洋下垫面晴空和沙尘两种情景下气溶胶消光系数廓线,结果表明新的方法能够比较准确地获得对流层内气溶胶廓线的数值,尤其在多次散射比较强的沙尘条件下,相对误差能够控制在51%以下;在晴空时,相对误差能够控制在20%以下。如果加入订正信息,反演精度能够进一步提高。; 张岩段民征吕达仁; 关键词：反演

江苏环港风电场风能资源特征分析被引量：4: 2013年; 利用江苏环港风电场一座测风塔2010年12月至2011年11月的逐10 min实时观测数据,对该地区风能资源特征进行综合分析,得到该站点10,50,70和80 m高度的年平均风速为4.0～6.1 m/s,年平均风功率密度为80.4～238.4 W/m2,年有效风功率密度为116.5～262.5 W/m2,年有效风速小时数为5777～7845 h,年有效风能密度为679.3～2041.5(kW·h)/m2。全年主导风向为NNE,N和NE,三者之和接近全年风向的三成,主导风向的风能密度接近全年的五成,风速主要集中在3～8 m/s,约占全年的80%。总体来看,该地区风能资源丰富,特别是已建设风机的轮毂高度年有效风功率密度达到250 W/m2以上,有效风速小时数接近全年的90%,具有很高的开发利用价值。; 王烨芳李成才石光明李建李五生李树勇王威; 关键词：风电场风能资源特征参数

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中国科学院战略性先导科技专项(XDA05040000)

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