基于多模型神经网络的湿度廓线反演研究

1

作者 王金虎 肖安虹 +3 位作者 陈后财 王昊亮 刘萱 蔡海强 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期181-190,共10页

为提升微波辐射计对大气廓线探测的精度,利用ARM大气观测站提供的地基微波辐射计、毫米波测云雷达以及探空数据,构建了两种添加不同云信息的反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型(添加入云和出云高度的C-BPNN模... 为提升微波辐射计对大气廓线探测的精度,利用ARM大气观测站提供的地基微波辐射计、毫米波测云雷达以及探空数据,构建了两种添加不同云信息的反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型(添加入云和出云高度的C-BPNN模型与添加雷达反射率因子的Z-BPNN模型)与一种未添加云信息的BPNN模型(记为BPNN0),并对反演结果进行了对比,结果表明:C-BPNN模型和Z-BPNN模型在任何天气下(有云或无云),得到的反演误差都小于BPNN0模型;C-BPNN相较于另外两种模型反演结果具有更高的稳定性。对3种模型各自反演结果最好的个例分析发现,C-BPNN与Z-BPNN模型主要的误差存在于高空无云但是相对湿度却出现跃变的情况,说明神经网络模型对初始权值与阈值较为敏感,因此通过遗传算法(genetic algorithms,GA)对BPNN模型进行优化。经GA优化后的反演结果表明:BPNN0模型与C-BPNN模型具有明显优化效果,而Z-BPNN模型优化效果则不明显。 展开更多

关键词 地基微波辐射计 毫米波雷达 湿度廓线 反向传播神经网络(BPNN) 遗传算法(GA)

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激光雷达和微波辐射计温湿度廓线与探空数据的对比分析 被引量：1

2

作者 白水成 狄慧鸽 +2 位作者 袁云 任丹阳 曹梅 《陕西气象》 2024年第1期71-76,共6页

基于西安泾河国家气象站2021年微波辐射计、西安理工大学研制的大气温湿度廓线激光雷达等设备观测数据反演计算0~10 km以下的温湿度,通过与探空资料的对比分别评估了微波辐射计和激光雷达的探测性能。结果表明,二者反演的温度均与探空... 基于西安泾河国家气象站2021年微波辐射计、西安理工大学研制的大气温湿度廓线激光雷达等设备观测数据反演计算0~10 km以下的温湿度,通过与探空资料的对比分别评估了微波辐射计和激光雷达的探测性能。结果表明,二者反演的温度均与探空数据具有较好的一致性,激光雷达反演的温度和探空温度的相关系数为0.997,均方根误差在1.5~2.5 K之间,微波辐射计反演的温度和探空温度的相关系数为0.973,均方根误差在1.5~5.0 K之间;在反演相对湿度方面激光雷达优于微波辐射计,激光雷达反演的相对湿度和探空相对湿度的相关系数为0.964,均方根误差在5%~15%之间,微波辐射计反演的相对湿度和探空相对湿度的相关系数为0.632,均方根误差在20%左右。 展开更多

关键词 激光雷达 微波辐射计 探空资料 温度廓线 湿度廓线

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四川盆地及川西高原地区FY-3D/VASS温湿度廓线检验

3

作者 杨冰韵 任素玲 +2 位作者 毛冬艳 覃丹宇 廖蜜 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第9期1043-1056,共14页

利用2020—2021年探空站及ERA5再分析资料,对FY-3D大气垂直探测系统(VASS)温湿度廓线在四川盆地及川西高原地区的精度进行检验。结果表明:与ERA5数据相比,FY-3D/VASS温度在盆地和高原地区不同季节的平均偏差分别为-0.631~0.500℃和-2.23... 利用2020—2021年探空站及ERA5再分析资料,对FY-3D大气垂直探测系统(VASS)温湿度廓线在四川盆地及川西高原地区的精度进行检验。结果表明:与ERA5数据相比,FY-3D/VASS温度在盆地和高原地区不同季节的平均偏差分别为-0.631~0.500℃和-2.230~-1.234℃,均方根误差分别为2.117~3.222℃和3.077~3.460℃,高原比盆地地区大,在垂直高度上,盆地地区的精度在800~700 hPa较低,高原地区的精度随高度的减小逐渐降低;FY-3D/VASS比湿呈现一致的负偏差,平均偏差在盆地和高原地区分别为-0.775~-0.525 g·kg^(-1)和-1.096~-0.347 g·kg^(-1),均方根误差分别为1.251~2.367 g·kg^(-1)和0.696~1.991 g·kg^(-1),在700~600 hPa的精度较低;通过将两组检验的平均偏差相加,间接建立FY-3D/VASS基于探空温湿度数据的检验结果,其中FY-3D/VASS温度在盆地地区的平均偏差较小,高原地区平均偏低2.440℃左右,比湿在盆地和高原地区平均偏低0.612 g·kg^(-1)左右。上述结果可提升FY-3D/VASS温湿度反演产品在四川盆地及川西高原地区的天气气候应用能力。 展开更多

关键词 FY-3D/VASS 温湿度廓线 四川盆地 川西高原

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往返式平漂探空下降段FY-3D卫星湿度廓线检验

4

作者 周雪松 宏观 +3 位作者 夏元彩 罗皓文 包伟智 田泓 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第11期1373-1385,共13页

往返式平漂探空观测(以下简称平漂探空)可实现地面至平流层低层大气温度廓线垂直探测以及平流层低层内持续4 h水平温度分布探测。目前,平漂探空已在长江中下游、广东、内蒙古等多地开展观测试验,效果良好。利用2021年3—9月长江中下游... 往返式平漂探空观测(以下简称平漂探空)可实现地面至平流层低层大气温度廓线垂直探测以及平流层低层内持续4 h水平温度分布探测。目前,平漂探空已在长江中下游、广东、内蒙古等多地开展观测试验,效果良好。利用2021年3—9月长江中下游平漂探空试验数据完成对卫星反演大气湿度廓线数据的检验,结果显示:由平漂探空下降段数据的检验结果可知,卫星湿度廓线的平均绝对误差约15%,均方根误差约20%。在午间、夜间,卫星反演的湿度廓线数据质量比清晨、傍晚的湿度廓线相对较好。卫星反演的湿度平均绝对误差和均方根误差随海拔升高而减小,随湿度增大而增大。在湿度50%以下,卫星反演的湿度偏大;在湿度50%以上,卫星反演的湿度偏小。 展开更多

关键词 平漂探空 卫星 湿度廓线 检验

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FY-4 A/GIIRS反演夏冬季有云时大气温湿度廓线的精度评估

5

作者 姚姝含 官莉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期130-142,共13页

FY-4A/GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)首次实现了地球静止轨道红外高光谱探测,可以连续获得高垂直分辨率的大气温度和湿度廓线信息。当GIIRS视场内有云存在时,目前Level 2业务大气温湿度垂直廓线产品只提供观... FY-4A/GIIRS(Geostationary Interferometric Infrared Sounder)首次实现了地球静止轨道红外高光谱探测,可以连续获得高垂直分辨率的大气温度和湿度廓线信息。当GIIRS视场内有云存在时,目前Level 2业务大气温湿度垂直廓线产品只提供观测视场内云顶以上高度的温度廓线,且不反演整个视场的湿度廓线。基于GIIRS辐射观测值用U-Net卷积神经网络算法实现了全天空大气温湿度廓线反演,包括晴空和全云覆盖视场,同时利用常规无线电探空观测资料对反演精度进行了检验。结果表明:U-Net算法有云视场的温湿度廓线反演能力与晴空相当,且夏季温度反演精度优于冬季,有利于灾害性天气多发季节的监测。在云系较活跃的夏季,随着视场内云量的增加温度廓线反演精度逐渐变高,表明该算法适用于有云时大气温度廓线反演,而湿度随着云量的增加反演均方根误差RMSE增大。视场内不同云光学厚度时温度反演误差相差不大,RMSE均在2.5 K左右,平均偏差ME在1 K以内,对流层高层薄云时反演误差相对而言较小。湿度反演随着云光学厚度的增大反演误差也增大,说明对于一定程度的薄云,GIIRS能够获得不错的反演精度。虽然U-Net算法物理意义不明确,但是能够快速实现全天空大气温湿度廓线反演,尤其在有云时能够获得更高的反演精度。 展开更多

关键词 FY-4 A/GIIRS U-Net卷积神经网络 大气温湿度廓线 反演算法评估

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云对地基微波辐射计反演湿度廓线的影响 被引量：35

6

作者 车云飞 马舒庆 +2 位作者 杨玲 邢峰华 李思腾 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期193-202,共10页

利用中国气象局大气探测试验基地的L波段探空数据和微波辐射计观测数据,采用MonoRTM辐射传输模型作为正演亮温模型,BP(back propagation)神经网络作为反演工具,在由亮温反演大气湿度廓线的过程中,添加与样本匹配的云底高度和云厚度信息... 利用中国气象局大气探测试验基地的L波段探空数据和微波辐射计观测数据,采用MonoRTM辐射传输模型作为正演亮温模型,BP(back propagation)神经网络作为反演工具,在由亮温反演大气湿度廓线的过程中,添加与样本匹配的云底高度和云厚度信息,建立新的反演模型,使新反演模型得到的反演湿度廓线和未添加云信息的反演湿度廓线分别与探空数据进行对比,获取两种反演方法各高度层的均方根误差,分析云信息对反演大气湿度廓线的影响。对比结果表明:未添加云信息时,测试样本的反演湿度廓线与探空廓线的相关系数平均值为0.685,而添加云信息后,相关系数平均值为0.805。相比未添加云信息的反演廓线,添加云信息之后多数高度层的均方根误差均有不同程度减小,而在有云以上高度层表现尤为明显。 展开更多

关键词 微波辐射计 云信息 反演方法 大气湿度廓线

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RS92和CFH对青藏高原大气湿度廓线观测比较分析

7

作者 王娜 颜晓露 郑向东 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期840-852,共13页

为了解青藏高原大气湿度廓线准确测值分布,文中对在西藏拉萨(白天)和林芝(夜间)应用维萨拉RS92气象探空仪(简称:RS92)和与i Met气象探空仪(简称:i Met)所搭配的霜点湿度计(CFH)在线观测的湿度廓线进行比较分析。结果表明,相比于测量性... 为了解青藏高原大气湿度廓线准确测值分布,文中对在西藏拉萨(白天)和林芝(夜间)应用维萨拉RS92气象探空仪(简称:RS92)和与i Met气象探空仪(简称:i Met)所搭配的霜点湿度计(CFH)在线观测的湿度廓线进行比较分析。结果表明,相比于测量性能最优的RS92气压(p)和气温(T)数据,i Met气压对CFH的水汽体积混合比(χ_(V))影响在对流层未超过100μL/L(约2%)、10 km高度以上平均未超过1%;而i Met因T测值偏高使得拉萨和林芝的(液面)相对湿度(RH)在16—18 km高度分别偏低3.2%和4.1%;i Met的T值偏低又使得CFH在6—8 km云层高度的RH测值偏高约10%且RH过饱和次数增加近50%。以RS92的p、T和CFH的露(霜)点温度测值离线计算的大气湿度(RH和χ_(V))廓线为准,在林芝10 km高度以下,RS92经湿度传感器响应时间滞后订正的RH和χ_(V)分别平均偏低0.4±2.8个百分点((0.7±6.3)%)和172±332μL/L((1.8±5.2)%);在拉萨未经订正RS92的RH和χ_(V)则分别平均偏低4±7.4个百分点((5.3±10.4)%)和539±866μL/L((2.7±15.6)%);RS92的χ_(V)值在林芝和拉萨在10—16 km高度分别偏低13±21μL/L((16±25)%)和19±88μL/L((5±33)%);16 km高度以上RS92测值出现伪增湿的现象,不能反映真实大气湿度廓线垂直精细结构变化。研究建议,大气湿度廓线观测应选p、T测量准确的气象探空仪为平台且应避免受太阳辐射加热的影响;10 km高度以下的RS92湿度数据精确度与CFH测值相当,10—16 km的RS92湿度数据订正或未经订正均显著低于CFH测值而不适于做长期趋势分析。 展开更多

关键词 湿度(RH和χ_(V))廓线 RS92气象探空仪 CFH霜点湿度计 上对流层下平流层(UTLS) 青藏高原

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利用MODIS红外资料反演大气温湿度廓线的研究 被引量：3

8

作者 曲思邈 李国春 《气象与环境学报》 2012年第3期21-24,共4页

概述了利用特征向量统计回归反演算法,从EOS/MODIS的红外通道资料反演大气温湿度垂直分布过程,并与美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)等压面再分析场资料按照纬度和气压高度进行了真实性检验。... 概述了利用特征向量统计回归反演算法,从EOS/MODIS的红外通道资料反演大气温湿度垂直分布过程,并与美国国家环境预报中心NCEP(National Centers for Environmental Prediction)等压面再分析场资料按照纬度和气压高度进行了真实性检验。结果表明:由MODIS资料反演得到的大气温湿度参数能够揭示大气温湿度的垂直分布。在各个等压面上均方根误差平均值在中纬度地区为3.39 K,低纬度地区为1.40 K,近地面层、对流层顶附近及下垫面地形复杂的区域误差较大,总体上低纬度地区要好于中纬度地区。反演的水汽误差也为低纬度地区小于中纬度地区,且随高度升高,中、高纬度误差均逐渐减小并接近。 展开更多

关键词 MODIS红外资料 反演 特征向量统计反演法 温湿度廓线

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FY-4A GIIRS高时间分辨率温湿度廓线反演及其在台风中的应用

9

作者 官莉 韩静 薛秋蒙 《气象科学》 北大核心 2023年第4期561-568,共8页

针对2020年第9号台风“美莎克”期间FY-4A高光谱红外干涉式大气垂直探测仪GIIRS每15 min一次的目标区跟踪加密观测资料,用三维卷积神经网络算法反演的全天空大气温度、湿度廓线分析了台风处于生命史不同阶段时暖心结构和湿度场结构的演... 针对2020年第9号台风“美莎克”期间FY-4A高光谱红外干涉式大气垂直探测仪GIIRS每15 min一次的目标区跟踪加密观测资料,用三维卷积神经网络算法反演的全天空大气温度、湿度廓线分析了台风处于生命史不同阶段时暖心结构和湿度场结构的演变特征。结果表明:卷积神经网络的深度机器学习算法可以用来反演全天空的三维大气温度和湿度垂直廓线,不光适用范围广(晴空和有云视场)、反演精度高,而且反演速度快。利用静止卫星平台高时间分辨率的特性,反演得到的温度、湿度廓线可以细致追踪台风处于发展、成熟和登陆等阶段时暖心结构和湿度场的时空演变特征。台风从发展阶段(热带风暴和强热带风暴)到成熟阶段至登陆消亡时,暖心首先出现在对流层中高层较薄的区域,随着台风强度的加强,深厚的暖心结构明显、强度增加,水平面积增大且垂直往下延伸。由于对流云中强上升气流的输送水汽正距平区逐渐上传至300 hPa,台风最强时密闭云区与四周下沉气流区比湿差高到8 K·kg^(-1)。暖心结构和高湿度中心随着台风登陆而逐渐消失。 展开更多

关键词 静止卫星 GIIRS 大气温湿度廓线反演 台风

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云雷达和微波辐射计联合反演大气湿度廓线的初步研究 被引量：23

10

作者 丁虹鑫 马舒庆 +1 位作者 杨玲 车云飞 《气象》 CSCD 北大核心 2018年第12期1604-1611,共8页

利用中国气象局大气探测试验基地的微波辐射计亮温值、对应的云雷达测得的反射率因子和L波段探空数据,采用BP(back propagation)神经网络作为反演工具,反演得到大气垂直湿度廓线。将天气情况分为晴天、低云、中云和高云四种情况,对比不... 利用中国气象局大气探测试验基地的微波辐射计亮温值、对应的云雷达测得的反射率因子和L波段探空数据,采用BP(back propagation)神经网络作为反演工具,反演得到大气垂直湿度廓线。将天气情况分为晴天、低云、中云和高云四种情况,对比不加入反射率因子的反演湿度廓线,分析两种反演方法在各高度层的均方根误差。对比结果表明,加入反射率因子的反演湿度廓线与探空廓线的相关系数平均值为0.862,均方根误差为14. 9%,而不添加反射率因子的相关系数平均值为0.763,均方根误差为19.2%。 展开更多

关键词 微波辐射计 雷达反射率因子 大气湿度廓线 BP神经网络

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基于LSTM的地基微波辐射计湿度廓线反演 被引量：7

11

作者 周高进 杨智鹏 +3 位作者 彭静 杨玲 陶法 茆佳佳 《气象科技》 2022年第1期21-29,共9页

大气湿度廓线对于研究大气系统的复杂性具有十分重要的作用。地基微波辐射计有着连续观测的特性,能够以高时间分辨率反演出高度至10 km的大气湿度廓线,廓线数据对于气象预报和研究气候系统的变化至关重要。为了提高反演大气湿度廓线的... 大气湿度廓线对于研究大气系统的复杂性具有十分重要的作用。地基微波辐射计有着连续观测的特性,能够以高时间分辨率反演出高度至10 km的大气湿度廓线,廓线数据对于气象预报和研究气候系统的变化至关重要。为了提高反演大气湿度廓线的精准度,本文使用时间循环神经网络模型,利用微波辐射计连续探测的信号并使用Ka波段毫米波云雷达数据提高有云时的反演精度,采用LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络反演计算大气湿度廓线,用探空仪实测相对湿度验证并分析反演效果。该模型反演的湿度廓线与探空廓线的平均绝对误差为9.80%,均方根误差为13.85%,优于经典的BP(Back Propagation)神经网络模型平均绝对误差11.52%,均方根误差15.66%。通过比较,证明了本文的反演模型利用连续观测的亮温数据能够有效地提高反演精度,特别是对于3~7 km范围内大气湿度廓线分布较为复杂的相对湿度的反演。并验证了该模型加入云观测数据提高了有云时的反演精度。 展开更多

关键词 微波辐射计 循环神经网络 大气湿度廓线 云雷达

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基于加密探空资料的上海不同云天下AIRS/Aqua相对湿度廓线反演精度研究 被引量：3

12

作者 蒋文泽 刘琼 +5 位作者 陈勇航 黄艺伟 赵兵科 吴峻石 周海江 陈帅妤 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期301-310,共10页

目前云对卫星相对湿度廓线反演精度的影响研究大多是针对云量,对其他云属性的影响研究尚少,云高也是影响卫星相对湿度廓线反演精度的重要因素。利用上海宝山站L波段(1型)加密探空资料,分析了上海地区7—9月不同质量控制标识、云量和云... 目前云对卫星相对湿度廓线反演精度的影响研究大多是针对云量,对其他云属性的影响研究尚少,云高也是影响卫星相对湿度廓线反演精度的重要因素。利用上海宝山站L波段(1型)加密探空资料,分析了上海地区7—9月不同质量控制标识、云量和云顶高度条件下大气红外探测器AIRS/Aqua(Atmospheric Infrared Sounder)相对湿度廓线的反演精度,以期为今后开展AIRS等卫星资料的同化研究提供科学依据。结果表明:(1)AIRS相对湿度廓线反演误差随着云量的增加而逐渐增大,并且随着气压值的升高,少云与多云时的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)之差有逐渐增大的趋势;(2)云顶高度越高,AIRS相对湿度廓线反演精度越差,云顶以上湿度廓线反演精度更高,而云顶以下高度的反演误差较大;(3)高云且多云时,AIRS相对湿度廓线的反演精度最差,850 hPa处,AIRS相对湿度反演数据与探空资料绝对误差的下限达到了-63.51%;(4)虽然质量控制标识为0时,AIRS湿度廓线在对流层范围内的反演精度仍达不到无线电探空的水平,但是相对于质量控制标识1时,反演精度明显提高。 展开更多

关键词 AIRS/Aqua 相对湿度廓线 加密探空资料 云量 云顶高度

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高光谱红外探测仪温湿度廓线在华东地区的真实性检验 被引量：4

13

作者 顾雅茹 刘延安 +1 位作者 刘朝顺 李正龙 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期146-156,共11页

卫星高光谱红外资料可提供高时空分辨率的温湿度廓线信息,是数值天气预报模式重要的数据源.高光谱红外大气探测仪的温湿度产品资料的质量控制和观测误差描述是同化应用效果的关键.探空资料是对温湿度垂直信息的直接测量,具有较高精度,... 卫星高光谱红外资料可提供高时空分辨率的温湿度廓线信息,是数值天气预报模式重要的数据源.高光谱红外大气探测仪的温湿度产品资料的质量控制和观测误差描述是同化应用效果的关键.探空资料是对温湿度垂直信息的直接测量,具有较高精度,而汛期加密探空观测(北京时14:00)具有与AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)卫星过境时间相匹配的优势,可以较好地验证AIRS反演的廓线产品精度.研究选取中国华东地区,利用2015年夏季的加密探空资料与AIRS反演产品进行时空匹配处理.研究结果表明,AIRS反演的温度廓线精度较高,整体RMSE分布区间为[1.02℃,2.49℃];而湿度廓线整体上呈现低层偏干高层偏湿现象,RMSE分布区间为[12.91%,23.43%];AIRS和AMSU(Advanced Microwave Sounding Unit)联合反演产品中,随着云覆盖范围的增加,温湿度廓线反演精度逐渐降低,但整体上依然保证一定精度,其为将来开展有云覆盖条件下的卫星资料同化应用提供依据. 展开更多

关键词 AIRS 温湿度廓线 探空资料 华东地区 云覆盖

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大气温度和湿度廓线的CT遥感方法仿真研究 被引量：1

14

作者 汝剑飞 荀毓龙 《量子电子学》 CSCD 1996年第4期378-384,共7页

本文讨论了ＣＴ（计算机层析扫描）技术在廓线反演中的应用，７个适合本研究特点的红外光谱通道被确定，对温度和湿度廓线截面作了数值仿真，并与常规的正对地观测反演作了比较，结果表明ＣＴ方法可以提高温度反演精度达２０％以上，而... 本文讨论了ＣＴ（计算机层析扫描）技术在廓线反演中的应用，７个适合本研究特点的红外光谱通道被确定，对温度和湿度廓线截面作了数值仿真，并与常规的正对地观测反演作了比较，结果表明ＣＴ方法可以提高温度反演精度达２０％以上，而湿度的反演则表现出对先验信息的较强依赖性． 展开更多

关键词 权函数 CT技术 温度廓线 湿度廓线 大气温度

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利用CrIS红外高光谱卫星数据反演大气温湿度廓线的研究 被引量：1

15

作者 沈振翔 刘朝顺 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期199-210,共12页

大气温湿度廓线信息是数值天气预报和气候变化评估等科学研究必不可少的基础数据,利用高光谱卫星数据准确定量地反演高精度的大气温湿度廓线,对提高天气预报和气候预测能力具有重要意义.本文利用搭载在Suomi-NPP(National Polar-orbitin... 大气温湿度廓线信息是数值天气预报和气候变化评估等科学研究必不可少的基础数据,利用高光谱卫星数据准确定量地反演高精度的大气温湿度廓线,对提高天气预报和气候预测能力具有重要意义.本文利用搭载在Suomi-NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星上的新一代跨轨红外探测器CrIS(Cross-track Infrared Sounder)的高光谱红外辐射资料,联合欧洲中期天气预报中心ECMWF(European Centre for Medium-RangeWeather Forecasts)的温湿度廓线再分析资料,利用D-R(Dual-Regression)双回归反演算法进行了大气温湿度廓线的反演研究.并利用上海宝山站点2014-2016年6-9月的实测的大气温湿度廓线探空数据和美国国家海洋与大气管理局NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)官方算法NUCAPS(NOAA Unique Combined Atmospheric Processing System)提供的大气温湿度产品进行了对比与验证.结果表明:基于ECMWF的大气温湿度再分析数据作为背景场的D-R算法反演得到的大气温度廓线的总体BIAS基本保持在±1 K以内,RMSE(root mean squareerror)在2 K以内,与NUCAPS算法的反演精度相当;在低层,D-R算法的反演精度仍保持在2 K以内,要优于NUCAPS算法(RMSE指标).相对湿度在高度300 hPa以下时与NUCAPS算法反演的精度相当,其RMSE基本在20%以内,BIAS基本在±10%以内,反演结果较好且稳定;但在高于300 hPa时,D-R算法反演的误差明显增大到30%,精度降低. 展开更多

关键词 CrIS 红外高光谱 温湿度廓线 Dual-Regression算法

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高光谱NPP/CrIS资料反演晴空条件下温湿度廓线的初步研究

16

作者 马洪瑞 《山西农经》 2016年第3期114-114,117,共2页

基于特征向量法利用高光谱NPP/Cr IS资料反演了晴空条件下的温湿度廓线,探究了特征向量个数对反演精度的影响,特征向量数目的增加,能够提高反演的精度,对于温度廓线增加特征向量数量能够明显改善对流层中低层的反演精度,但随着数量的增... 基于特征向量法利用高光谱NPP/Cr IS资料反演了晴空条件下的温湿度廓线,探究了特征向量个数对反演精度的影响,特征向量数目的增加,能够提高反演的精度,对于温度廓线增加特征向量数量能够明显改善对流层中低层的反演精度,但随着数量的增加改善作用不明显。特征向量数量对湿度廓线的改进作用不明显,在对流层中部以一定的改进作用。 展开更多

关键词 高光谱 雾霾 温湿度廓线

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卫星反演温湿度廓线的机器学习算法模块设计

17

作者 徐艳琴 《信息与电脑》 2020年第8期44-45,共2页

随着人工智能技术的迅速发展,机器学习在气象领域的应用越来越广,利用机器学习算法实现卫星反演温湿度廓线成为气象领域研究的热点。基于此,介绍利用葵花8数据反演温湿度廓线的机器学习算法模块的主要功能及各个功能的算法流程,以期为... 随着人工智能技术的迅速发展,机器学习在气象领域的应用越来越广,利用机器学习算法实现卫星反演温湿度廓线成为气象领域研究的热点。基于此,介绍利用葵花8数据反演温湿度廓线的机器学习算法模块的主要功能及各个功能的算法流程,以期为相关领域提供参考。 展开更多

关键词 机器学习 卫星 温湿度廓线 反演

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RPG-HATPRO5型微波辐射计的温湿廓线检验与评估

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作者 黄菲 詹棠 +2 位作者 王世强 刘洋 朱鹏程 《广东气象》 2024年第4期84-88,共5页

利用AMDAR飞机报、香港无线电探空和极轨卫星AIRS多源探空资料对位于珠海高栏港的德国RPGHATPRO5型微波辐射计温湿数据进行检验和评估。结果表明:(1)微波辐射计一级数据亮温对晴天、多云、层状云降水和对流云降水4种大气状态敏感,波动... 利用AMDAR飞机报、香港无线电探空和极轨卫星AIRS多源探空资料对位于珠海高栏港的德国RPGHATPRO5型微波辐射计温湿数据进行检验和评估。结果表明:(1)微波辐射计一级数据亮温对晴天、多云、层状云降水和对流云降水4种大气状态敏感,波动幅度差异大,能很好地区分不同天气背景。(2)微波辐射计对流层中低层的温度探测与其他探空整体趋势较稳定一致,最大偏差接近1℃,对流层高层偏差较大,表征能力减弱。大气没有逆温时,微波辐射计温度探测效果更好;有逆温尤其小逆温时,微波辐射计滞后或无法反映出温度垂直结构的小波动,偏差也相应增大。(3)微波辐射计对流层中高层的湿度探测效果较好,趋势稳定,平均偏差约为0,在边界层和3~4 km高度处,绝对湿度最大偏差约2 g/m^(3),相对湿度最大偏差约15%。 展开更多

关键词 微波辐射计 检验评估 温度廓线 湿度廓线 平均偏差

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白洋淀湿地夏末大气边界层温湿廓线特征对比分析 被引量：7

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作者 刘新建 张宏升 +4 位作者 宋星灼 康凌 陈家宜 李爱国 胡非 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期36-41,共6页

2005年9月北京大学与中国科学院大气物理研究所联合在白洋淀湿地地区开展非均匀下垫面的大气边界层综合野外观测实验,利用新型高精度温湿度探空系统分别在陆地和水面两种下垫面进行连续观测。实验结果显示水陆两种下垫面的大气边界层结... 2005年9月北京大学与中国科学院大气物理研究所联合在白洋淀湿地地区开展非均匀下垫面的大气边界层综合野外观测实验,利用新型高精度温湿度探空系统分别在陆地和水面两种下垫面进行连续观测。实验结果显示水陆两种下垫面的大气边界层结构具有明显特征不同时刻、不同高度出现多层逆湿、逆温现象及清晰的边界层顶位置。同时发现该地区的陆地下垫面上空湿度较水面大、温度较低;水面上空湿度较小,温度较高,且水面上空边界层厚度要大于陆地。作者从盛行风向、局地能量平衡、陆气相互作用等方面对实验结果进行分析,结果有助于研究和了解夏秋季节白洋淀湿地地区大气边界层特性和演变规律,为进一步认识白洋淀湿地的水循环及能量平衡提供了参考。观测结果也检验了北京大学自行研制的新型高精度温湿度探空系统的性能。 展开更多

关键词 白洋淀湿地 高精度温湿度廓线 大气边界层

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大气廓线综合探测系统及其应用技术 被引量：22

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作者 张勇 王欣 +1 位作者 徐祥德 卞林根 《气象科技》 北大核心 2004年第4期263-268,共6页

介绍了大气廓线综合探测系统———风廓线仪与RASS雷达的工作原理 ,并以具体实例来说明这种探测技术在国外高空探测领域中的广泛应用。它可以被用来推算湿度廓线 ,探测锋的热动力结构与垂直风结构 ,诊断热带地区行星边界层和降雨云系统... 介绍了大气廓线综合探测系统———风廓线仪与RASS雷达的工作原理 ,并以具体实例来说明这种探测技术在国外高空探测领域中的广泛应用。它可以被用来推算湿度廓线 ,探测锋的热动力结构与垂直风结构 ,诊断热带地区行星边界层和降雨云系统。通过对中日科技人员 2 0 0 2年夏季在安徽省肥西县进行的中尺度天气观测试验资料分析 ,阐述了用风廓线仪和RASS雷达资料反演 0 2～ 2 2km高度范围内湿度廓线的方法。 展开更多

关键词 RASS雷达 风廓线仪 大气边界层 湿度廓线 工作原理

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