黃、渤海海霧遙感輻射特性及衛(wèi)星監(jiān)測研究.pdf

1、海霧發(fā)生使海面能見度下降，給船只航行、人類生產(chǎn)和生活帶來隱患。海洋上常規(guī)地面監(jiān)測站點稀少，難以實現(xiàn)大范圍的同步觀測，幸運的是，衛(wèi)星遙感為海霧研究提供了大面積、實時動態(tài)監(jiān)測的重要技術(shù)。 本研究利用14軌AVHRR/NOAA17已知黃、渤海海霧的先驗數(shù)據(jù)和輻射傳輸模式模擬數(shù)據(jù)，對海霧及其他目標物(水體、中、高云系等)的遙感輻射特性進行分析，發(fā)掘海霧的主要輻射特性；在此基礎(chǔ)上，提出了一個富有物理意義的海霧監(jiān)測算法，全面探索了五個海霧微

2、物理輻射特性的監(jiān)測反演技術(shù)；分析2006年1月至5月長時間NOAA17數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果驗證了海霧監(jiān)測算法的精度，并指出了算法的不足，最后對我國自主氣象衛(wèi)星FY-1D進行了算法典型應(yīng)用。得到了以下主要結(jié)論： 1．海霧在可見光、近紅外波段上滿足關(guān)系：Ch1>Ch3a>Ch2，甚至出現(xiàn)Ch3a>Ch1>Ch2的輻射特性。這一輻射特性主要由霧滴尺度與三波段的相對大小引起。該輻射特性的發(fā)現(xiàn)為海霧監(jiān)測和小粒徑的云滴判別提供了重要科學依據(jù)。

3、 2．近紅外通道Ch3a在中、高云上的不同表現(xiàn)：高云，Ch2>>Ch3a；中低云，Ch2>Ch3a，說明Ch3a反射率特性可用于云位相的判定。 3．驗證了可見光通道Ch1的反射率變化隨云霧層光學厚度的變化較大，近紅外通道Ch3a的反射率是云霧滴粒子大小的函數(shù)，為聯(lián)合通道Ch1和Ch3a反射率信息，監(jiān)測反演海霧的微物理特性提供了基礎(chǔ)。 4．基于輻射特性的分析，設(shè)計了一個富有物理意義的黃、渤海海霧監(jiān)測算法：云地分離、位相

4、判別、粒徑判斷、圖像特征分析、高度分析和修補漏點。通過先驗數(shù)據(jù)和連續(xù)5個月數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果分析，驗證了該算法對黃、渤海海霧具有大范圍、近實時的監(jiān)測能力；對其他衛(wèi)星FY_1D數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用試驗，表明該算法具有普適性。 5．分析海霧有效粒徑、霧層光學厚度、霧中能見度和液水含量之間的關(guān)系，在假定霧滴譜分布模型的前提下，建立了單位體積內(nèi)霧滴數(shù)與能見度、液水含量間的關(guān)系，通過事先建立的查詢表與實際觀測的可見光、近紅外反射率信息監(jiān)測反演了五個