章文星
- 作品数：18 被引量：228H指数：8
- 供职机构：中国科学院大气物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(气象)科研专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程轻工技术与工程更多>>
- 利用扫描式红外亮温仪对天空云量的试验观测被引量：5
- 2010年
- 利用中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室自主开发研制的全自动扫描式天空红外亮温仪,于2007年4—8月在北京市气象局南郊观象台进行了试验观测。利用获得的天空红外亮温数据和南郊观象台(54511站)实时地面气象数据,进行了天空云量的计算。将整点前30 min内观测的云量的平均值作为与观象台观测对应的整点观测云量,分不同情况与观象台目视观测结果进行了对比分析。结果表明:(1)对于中低云,两种观测的云量比较一致,但如果在此期间云消散或增加很快,则差别较大。其主要原因是观测的时间和方式不同所造成的。(2)对于以卷云为主的天空情况,特别是高层薄卷云的情况,两种观测的云量差别较大。原因是受到目前试验所使用的红外传感器低温测量范围的限制(-50℃),以及判定云的阈值算法目前还只对于中低云比较适用,对于卷云的判断能力比较薄弱。(3)对于天空情况比较复杂,以及能见度不好的情况(气象站目视云量记录为10-),两种观测的云量差别也很大。其差别既受到仪器性能的影响,也与观测员视力与经验有关。仪器受到最低测量温度的限制,反演算法也有其不确定性,而观测员在低能见度时的观测局限性亦是一个重要原因。利用SIRIS-1进行云量和云底高度观测的优点是时间分辨率高,且全天时自动化,但对于卷云的判断还较薄弱。
- 章文星吕达仁宣越健苏德斌徐文静霍娟
- 关键词：云量
- 地基热红外亮温遥感云底高度可行性的模拟研究被引量：32
- 2007年
- 本文利用Modtran4.0模式比较系统地研究了不同强度(以地面能见度表示)和不同类型气溶胶情况下,晴空和各种云所形成的天空红外亮温Tb(InfraredBrightnessTemperature)随地面观测天顶角的变化,从中发现利用Tb观测来遥感云底高度CBH(CloudBaseHeight)的可行性,以及定量分析气溶胶层的影响.并且根据模拟计算结果,推出了由地面温度和湿度来计算晴天和不同CBH的中低云天天顶Tb的统计算式,以及由观测Tb和地表温、湿值反演CBH的方法.从模式计算和试验的初步结果可以看出:对于低云和中云,地基观测的Tb对CBH的变化有相当的敏感性,因此可以用于CBH的反演.地面气溶胶(能见度和气溶胶类型)对天空背景Tb有明显的影响,必须加以订正.但由于其影响对不同天顶角的贡献有一定的规律性,因此有可能得到较好的订正.
- 章文星吕达仁常有礼
- 关键词：红外亮温地基遥感辐射传输模式
- 地基热红外云高观测与云雷达及激光云高仪的相互对比被引量：34
- 2012年
- 2008年5月至12月中美(美国能源部大气辐射测量(ARM)计划)联合利用ARM移动观测设施(AMF)在安徽省寿县进行了大气辐射综合观测试验,地基云参数观测仪器主要有:(1)云雷达(ARMW-band(95GHz)CloudRadar),观测结果为反射率廓线,时间分辨率为2s;(2)云高仪(Vaisala Ceilometer),观测结果为云底高度和后向散射廓线,时间分辨率为15s。两者均为天顶方向观测。扫描式全天空红外成像仪(SIRIS-1型)于11月27日～12月30日在寿县参加了观测,观测方式为全天空扫描,时间间隔为15分钟。三种云观测仪器共并行观测16天。利用全天空红外成像仪测得的天空红外亮温和同步观测的地面气象数据进行了等效云底高的反演。以全天空红外成像仪天顶方向观测时间前后15次云雷达反射率廓线的平均廓线,云高仪12次观测中有云时次云底高的平均值分别作为同步观测结果,利用平均反射率廓线进行了各层云的云底、云顶、回波峰值高度和回波积分值的提取和计算。三种观测仪器以10km云底高为限,共同步观测1661次,其中云雷达、红外成像仪和云高仪分别观测到云:428,287,225次。本文分3种情况:(1)全部有云观测情况,(2)单层云,(3)双层及三层云,分别进行了三个仪器观测云高的对比。对比结果:情况(1),云雷达与云高仪、云雷达与红外成像仪的相关系数分别为0.6和0.82;情况(2),三者共同观测75次,云雷达与红外成像仪相关系数为0.85,与云高仪相关系数为0.53,标准差分别为0.88和1.61km;情况(3),红外成像仪云底高绝大多数在云雷达观测的最上、最下层云之间,有时接近上层云,有时接近下层云。对比结果显示,地基热红外对于观测中低云高具有稳定、可靠、经济和便捷等优势,但观测结果较云雷达系统偏高。文中同时提出了初步的校正方法。
- 章文星吕达仁
- 红外云天仪
- 红外云天仪由红外温度测量单元和二维扫描平台及控制器、控制和数据采集处理微机组成。红外温度测量单元为快速响应非接触红外测温温度计；二维扫描平台由方位扫描机构和俯仰扫描机构组成；控制器由满足步进电机使用要求的步进电机驱动器(...
- 宣越健章文星吕达仁
- 文献传递
- 从红外太阳透过率反演大气可降水量的研究被引量：8
- 1996年
- 从红外波段太阳透过率测量中可以反演大气可降水量Ｗ。我们在近、中红外波段．选取了三对波长，用ＬＯＷＴＲＡＮ７辐射传输模式，主要研究了散射和气溶胶对这三对波长反演Ｗ算式的影响。结果表明，通常采用近红外波长对（即０．９４２２～０．８６２μｍ）反演Ｗ并非最佳选择，因为其反演算式受到大气状态（混浊度）的很大影响；而在稍远段两对波长（１．４７～１．５５μｍ和３．７０４～３．０６７μｍ）对应的算式较为稳定。
- 陈洪滨吴北婴章文星吕达仁
- 关键词：可降水量
- 大气探测高技术及应用研究进展被引量：34
- 2008年
- 大气探测技术是支撑大气科学,特别是大气物理和大气环境学科发展的重要基础,其主要任务是发展新的探测和试验手段、原理和方法,为认识大气运动以及大气中各种物理、化学、生物过程的基本规律及其与周围环境的相互作用提供技术手段和方法。除了充分利用国内外已有的成熟技术和产品对大气科学发展提供支持外,大气探测还存在一系列科学与技术问题需要研究和开发,这也是大气探测科学与高技术的前沿。本文从强对流和降水探测技术、雷电探测技术、云特性探测技术、臭氧和气溶胶等大气成分探测技术、地基GPS观测反演大气和海洋参数、大气与环境综合探测平台六个方面综述近五年来中国科学院大气物理研究所在地面大气探测高技术研发、实验观测及相关研究领域所取得的一些主要进展,并对未来发展进行展望。
- 郄秀书吕达仁陈洪滨王普才段树章文星王鑫宣越健王勇霍娟白建辉杜睿
- 关键词：大气探测
- 红外云天仪
- 红外云天仪由红外温度测量单元和二维扫描平台及控制器、控制和数据采集处理微机组成。红外温度测量单元为快速响应非接触红外测温温度计；二维扫描平台由方位扫描机构和俯仰扫描机构组成；控制器由满足步进电机使用要求的步进电机驱动器(...
- 宣越健章文星吕达仁
- 文献传递
- 中国北方地区春季气溶胶光学特性地基遥感研究被引量：34
- 2005年
- 基于中国北方地区地基太阳直接/散射辐射计观测,分析了2001年春季气溶胶光学厚度、尺度和吸收特性。沙尘期间,气溶胶光学厚度显著升高,而尺度上升,粗粒子浓度显著增加,大气气溶胶表现出中性或异常消光特征。除沙尘活动之外,中国华北地区人为排放也是导致气溶胶光学厚度偏高的一个重要原因。中国沙尘源区气溶胶单次散射反照率小于以往观测和模式结果。北京和香河两地气溶胶光学厚度、Angstrom指数和尺度谱基本相似,说明华北地区人为排放与沙尘活动类似,也表现出区域尺度的特点。由于沙尘气溶胶与人为排放气溶胶相比,折射指数实部偏大、虚部偏小,从而北京地区沙尘期间单次散射反照率明显大于非沙尘期间,特别是在近红外波段,说明沙尘活动不仅可以通过增加气溶胶光学厚度,同时也通过改变气溶胶物理、辐射特性来影响下游地区的气溶胶辐射强迫。
- 夏祥鳌王普才陈洪滨Philippe Gouloub章文星
- 关键词：气溶胶辐射计遥感
- POLDER-2/PARASOL卫星气溶胶业务产品在北京地区的验证分析(英文)被引量：7
- 2009年
- 利用地面AERONET/PHOTONS气溶胶观测网北京和香河站点的资料,在北京地区对POLDER-2/PARASOL卫星多角度偏振信息获得的气溶胶反演产品进行了验证分析。地基AERONET/PHOTONS观测网的体积谱分布资料分析显示,在北京地区气溶胶尺度分布的细粒子截断半径约为0.3μm。将POLDER-2/PARASOL卫星气溶胶业务产品和重新定义的地基AERONET/PHOTONS细模态(半径r<0.3μm)气溶胶光学厚度(AOT)比较,两者在北京地区有着很好的一致性,说明卫星的气溶胶业务反演产品表征了主要来自人类污染排放的细粒子气溶胶贡献。然而,由于POLDER系列卫星业务反演方法固定了埃斯屈朗(ngstrm)指数的变化范围是1.8～3.0,造成了细粒子贡献占绝对主导的局限。由地基AERONET/PHOTONS观测资料的分析可知,这个埃斯屈朗指数的先验值远远大于北京地区的地基测量结果,导致了POLDER业务反演的气溶胶光学厚度偏低,埃斯屈朗指数偏高。
- 范学花陈洪滨林龙福韩志刚Philippe Goloub章文星
- 关键词：气溶胶
- 影响地面紫外辐射的因素分析被引量：53
- 1999年
- 通过作者改进的离散坐标法（ＤＩＳＯＲＴ）辐射传输模式和部分观测资料考察了臭氧总量及其垂直分布、二氧化硫、气溶胶及火山气溶胶、地表反照率、太阳天顶角对到达地面紫外辐射的影响，以及云与紫外辐射的相互作用，给出了一些最主要的结果。此外，还简要地介绍了国内外紫外辐射观测研究的一些进展，特别是欧盟委员会资助开展的“确定ＵＶ－Ｂ辐射观测网标准”的科学计划。
- 王普才吴北婴章文星
- 关键词：臭氧环境影响
