长波辐射

摘要： 1.温室效应,温室效应是指太阳短波辐射透过大气射入地面,而地面增温后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。在人为因素中,化石燃料燃烧、毁林和更改土地用途等人类活动是导致大气温室气体浓度大幅增加的主要原因,大气温室气体增加引起全球气候变暖。人类活动的影响,主要包括二氧化碳等温室气体的排放、硫化物等气溶胶的排放,以及土地利用、土地覆盖变化引起的陆地表面特性改变等。

摘要： 地球系统能量收支平衡即能量守恒,在大气顶部,入射的太阳辐射与出射辐射(包括反射的太阳辐射和地气系统发射的长波辐射)基本平衡。但是近百年来人类活动向大气排放的温室气体明显增加,例如CO_(2)从工业革命前(1750年)的280×10^(-6),到2019年的(410±0.2)×10^(-6),增加148%;CH_(4)和N_(2)O增加了260%和123%[1]。

摘要： 太阳辐射是影响城市微气候的关键要素.为分析辐射场对微气候的影响机制,提出了城市复杂辐射场的概念并分析了其特性.采用模拟方法研究了下垫面、空间围合方式与城市辐射场的关系及辐射场对微气候的影响.研究发现:下垫面热物性参数对城市辐射场影响显著,建筑围合空间下垫面对辐射场的影响比开敞空间更显著;长波辐射发射率大的下垫面对微气候影响更显著;辐射场对气温的影响强于对相对湿度的影响.

摘要： 河湖与大气的热交换模型是计算分析冰凌形成、发展、消融时空变化规律的基础.基于现有太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流模型研究成果,以现场冰情要素观测及历史天气资料为依据,建立了适用于冰期计算分析的河湖与大气的热交换非线性模型.提出了考虑晴天散射的太阳辐射计算模型,以Iziomon公式计算大气长波逆辐射,以俄罗斯冬季公式计算蒸发和对流.基于现场观测雪面或冰面温度Ts接近于Ta的实际,提出了在Ts=Ta点对河湖与大气的多参数非线性热交换模型线性化,然后利用历史天气资料,采用线性回归的方法确定热交换系数hsac研究证实:(1)气象站风级或者风速资料一般不能准确估计地势低洼河面的风速;(2)采用典型年历史天气资料得到的hsa可用于预测其他年的热交换;(3)hsa与Ta成正比,且北京、沈阳、保定、包头的hsa的平均值＞10.0 W/(m2·°C);(4)漠河和拉萨的hsa略小于北京等地区.

摘要： 【目的】太阳辐射是森林生态系统最主要的能量来源,同时是影响森林生态系统区域气候与环境的最重要因素之一。探讨森林辐射长期变化特征,以期为气候变化、热带地区森林生产力、辐射能量平衡的研究以及辐射模型的建立和验证等建立研究基础。【方法】利用西双版纳热带季节雨林14年(2003-2016)辐射实测数据,对不同时间尺度的辐射各分量变化特征及其占总辐射的比率进行了比较分析。【结果】西双版纳热带季节雨林的总辐射、净辐射、反射辐射、大气逆辐射和林冠向上长波辐射的年平均值分别为:5268.8、3151.5、513.8、12468.6、13299.3 MJ/m^(2)。总辐射的年际变化呈波动上升趋势,相反,净辐射的年际变化呈显著下降趋势;受大气状况的影响,大气逆辐射的年际变率较大,导致有效辐射的年际变率较大,而林冠向上的长波辐射年际变率较小;受研究区域特殊天气、季节性雾的影响,大气逆辐射日变化曲线在干季呈双峰型,雨季呈单峰型;在不同时间尺度上,林冠向上的长波辐射高于大气逆辐射,表明热带季节雨林林冠是大气的一个热源。净辐射占年总辐射的比率在60%左右,年际变化呈显著下降趋势,反射辐射和有效辐射占年总辐射的比率变化不大;净辐射占总辐射比率在昼间高,清晨和傍晚低,日变化曲线呈倒U型,反射辐射和有效辐射占总辐射的比率在昼间低,清晨和傍晚高,日变化曲线呈U型。【结论】西双版纳热带季节雨林辐射除受到太阳活动、云量和水汽等因子的影响外,还受区域小气候的影响,如季节性落叶和季节性雾。研究森林辐射特征的长期变化,对于气候变化研究、气候模型验证和森林生产力研究等具有重要意义。

摘要： ■为何发射碳卫星二氧化碳是温室气体的主要组成部分,它就像地球上空的一个罩子,会吸收地表反射的长波辐射,造成全球变暖。尽管全球变暖问题一直是关注的热点,但对全球大气碳含量的空间分布等问题,数量有限的地面监测站往往难以提供准确全面的数据。

摘要： 本研究选取城市室外辐射环境模拟软件Rayman和SOLWEIG,模拟了哈尔滨这一典型严寒地区城市在冬季条件不同建筑布局下的长、短波辐射通量密度及平均辐射温度,并将模拟结果与现场实测结果相对比,以分析不同的城市室外辐射计算模型在严寒地区城市冬季条件下的适用性能和差异.结果 表明,Rayman模型计算的由上至下和实体表面发射的长波辐射与实测结果有较强的相关性,且在计算半围合布局空间内平均辐射温度方面具有优势;SOLWEIG模型模拟参数更为全面,能得到平均辐射温度可视化图形,除了“短波西”,其短波模拟值与实测值均有较强的相关关系,且计算开敞区域内平均辐射温度方面精确度更高.2种模型对来自冰雪下垫面的长波辐射模拟更为准确.

摘要： 环保问题是个社会大问题,环境保护需要依靠社会各个层面的齐心协力,在“十三五”规划中强调环保可以看出中国政府解决大气污染等环境问题的决心和意志。高考试题当然也要涉及社会热点。热点一、温室效应思维策略:温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射人地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。

摘要： 基于珠海凤凰山陆气相互作用与碳通量观测塔2015年10月至2018年5月的辐射观测资料,对珠海凤凰山常绿阔叶林区冠层表面的太阳总辐射和分光辐射、长波辐射、净辐射的日变化与季节变化特征进行了比较分析。研究表明:典型晴天时太阳总辐射和分光辐射的日变化均呈常规的“正弦曲线”形式,辐射值在12:00(北京时,下同)左右达到最高;多云天时太阳辐射的日变化趋势为“锯齿状”。典型晴天条件下,白天时向上的长波辐射呈先升高后下降的趋势,一般在14:00左右达到最大;白天时向下的长波辐射变化不明显,但在夜晚常常会出现较为剧烈的变化。多云天条件下大气向下的长波辐射值与下垫面发射的向上的长波辐射值非常接近,两者的日变化幅度都很小。净辐射强度值在白天为正,夜晚为负,白天时日变化形式与向下的太阳总辐射类似,夜晚则与向上的长波辐射类似。太阳辐射和长波辐射均在夏季最大,秋季和春季次之,冬季最小;在整个观测时段内,近红外辐射、可见光辐射和紫外辐射占总辐射的平均比例分别为51.2%、43.0%和5.8%;可见光与紫外辐射所占比例在夏季最大,冬季最小;近红外辐射所占比例在夏季最小,冬季最大。研究结果可为岭南地区陆面过程模式改进提供依据。

摘要： 本文以静止卫星长波辐射资料为数据源，应用功率谱相对变化法对崛县6.6级地震进行了分析研究。长波辐射资料结果表明，2013年4月下旬开始在震中区东北部出现热辐射功率谱异常，至5月上旬异常持续东西向方面扩展，主要分布于临潭-宕昌断裂以北及其东北地区，5月22日异常幅值达到极值近12倍，幅值大于6倍的异常面积约为4万平方公里。随后异常面积开始缩小，异常幅度也在下降，至7月中旬，异常基本消失。功率谱幅值(相对变化率)大于2的持续时间已达近85天。这些短期异常信息表现特征与之前的中国大陆Ms>6.5地震研究结果基本一致。地震前的热异常分布可能反映了应力集中和调整变化，根据异常的演化过程结合断裂带分布可以估计发震的可能区域范围。未来可将其应用于监测地震重点危险区，特别是监测能力较差的强震多发区。

摘要： 汶川8级地震发生才过去不到5年,2013年4月20日,四川省雅安市芦山县又发生7.0级强烈地震,造成了重大的人员伤亡和财产损失.静止卫星长波辐射资料的震例研究结果表明强震前确实存在不同程度的热辐射功率谱信息异常现象.芦山7级地震前也应该存在热辐射异常,为此,本文以静止卫星长波辐射资料为数据源,应用功率谱相对变化法对芦山7级地震进行了分析研究.结果表明，2013年3月下旬开始出现热辐射功率谱异常，至4月上旬异常持续龙门山断裂带方面扩展，主要分布于龙门山断裂带上及其西北地区，4月20日地震发生时功率谱异常幅值已达8倍多，震后10天异常幅值达到极值为9倍，幅值大于6倍的异常面积约为12万平方公里。随后异常面积开始缩小，异常幅度也在下降，至5月8日，异常还没有完全消失，功率谱幅值(相对变化率)大于2的持续时间已达近50天。这些短临异常信息表现特征与之前的中国大陆Ms≥6.5地震研究结果基本一致(郭晓等，2010)。地震前后的热异常分布可能反映了应力集中和调整变化，根据异常的演化过程结合断裂带分布可以估计发震的可能区域范围。未来可将其应用于监测地震重点危险区，特别是监测能力较差的强震多发区。

摘要： 本文介绍了铂电阻温度传感器观测地表温度和长波辐射计算地表温度原理和方法.把草面温度(简称草温,同下)作为地表温度代表,利用了2011年1月至2011年12月东莞市板岭国家基本气象站草温和长波辐射资料,计算和比较分析了地表辐射温度与草温的差异.结果表明,虽然两者的相关性很好,但还是存在一定的差异,而这种差异主要是由于草温受外部环境造成,通过长波辐射计算地表温度则可以避免外部环境的影响,使观测数据更加准确.

摘要： 本文将NASA官方网站下载的OLR原始数据资料,经过程序处理为二维空间数据和单点时序数据,通过与地震目录的核实对比,利用OLR月平均场演变法和OLR月平均场距平法分析了1974年以来,内蒙古及其周边地区(N35°-55°,E95°-130°)发生的337次地震事件(Ms≥5)前,长波辐射的时空变化特征.发现:在震前3～5个月左右,在许多地震前长波辐射(OLR)都出现了明显的异常反映;许多点位在震前异常也比较明显.

摘要： 本文以静止卫星长波辐射资料(OLR)为数据源，应用功率谱相对变化法对有资料覆盖的中国大陆5.6～6.4级中强地震进行了分析研究，探讨了中强地震长波辐射信息变化特征。

摘要： 地表长波辐射收支包括地表下行长波辐射通量、地表上行长波辐射通量、地表净长波辐射通量,地表下行长波辐射通量是指到达地表的大气向下长波辐射,波长集中在4～100 μm,地表上行长波辐射通量是指地表向上发射的长波以及反射的大气向下长波辐射,地表净长波辐射通量是地表下行长波辐射减去上行长波辐射.本文基于地球大气红外辐射传输模拟及多元线性回归,模拟计算代表全球各种天气状况的5056条晴空大气廓线的地表下行长波辐射通量、地表上行长波辐射通量、以及FY-3B IRAS仪器的通道辐射率,用多元回归软件建立了IRAS多通道辐射率与地表上、下行辐射通量的统计回归关系式,即反演模式.对于上行长波辐射通量,模式的系统均方根误差RMS=6.16～15.91 W/m2(卫星天顶角0°～70°),对于下行长波辐射通量,模式的系统标准误差SD=13.94 W/m2(卫星天顶角0°、地面气压1013 hPa).通过把模式应用于FY-3B IRAS的通道辐射率观测数据,得到了卫星观测时间的全球晴空地表上、下行长波辐射通量产品、和净长波辐射通量产品,产品经由与7个美国SURFRAD站的实测数据、以及17个中国地面气象站的经验计算数据对比,对于上行长波通量:RMS=16.53 W/m2,相关系数R=0.9668 (SURFRAD),对于下行长波通量:RMS=23.60 W/m2、R=0.8269 (SURFRAD)、RMS=24.44 W/m2、R=0.9164(17个气象站),对与净长波通量:RMS=30.20 W/m2、R=0.8003.以上数据表明用IRAS遥测数据反演处理的地表长波辐射收支产品,其精度基本达到了美国MODIS的同类产品.

摘要： 本文主要是针对长波辐射数据能够反映孕震过程地气系统变化特征这一优势，利用两种数据处理方法涡度背景场法和标准差阐值法分别对地震的短期和临震异常信息进行提取，通过开展了典型震例的研究对两种算法的适用性进行了评价，同时利用两种方法对国内外131个震例进行了统计分析，其中国内震例36个，国外震例95个，总结了长波辐射地震异常的时空强特征。通过利用涡度背景场法及标准差闽值法开展震例研究，对长波辐射地震异常的主要特征进行了概述。

摘要： 本文首次组合运用卫星云异常和长波辐射热异常方法,依据2012年10月四川西部地区的云异常和热异常,较为成功地对2013年4月20日雅安芦山7.0级地震做出了中期预测,并于2012年10月22日向中国地震局提交了正式预测卡片.2013年1月18日在紧邻理塘的白玉县发生5.4级地震,4月20日在雅安芦山发生7.0级地震.事实证明这次预测震级准确,时间推迟了3个月,距离误差若按中心点计算为250km,若按边缘计算为50km.若能结合其他观测数据,则有可能进一步缩小误差.8月份在划定的区域周边又发生了迪庆5.9级地震和西藏6.1级地震.雅安7.0级地震的日期和2012年10月19日雅安4.2级小震的发震日期呈明显的对应关系,显示其可能受某种天文因素的控制.以上发现有利于对今后的地震做出更准确的预测.

摘要： 应用美国国家环境监测中心的NOAA卫星长波辐射(OLR)月际资料,进行数据的月距平、涡度计算等处理方法,对2007年5月5日西藏日土-改则Ms6.1地震前后的OLR资料进行分析,结果发现在震前的2个月,震中附近地区出现明显的高值辐射变化,分析认为这种现象可能与地震前的热动力状态有关。

摘要： 本文选取处于中国北部的干旱/半干旱地区作为研究区域，使用北方干旱-半干旱地区协同实验观测集成研究中12个台站的长波地表观测数据作为验证数据对MODIS地表温度产品进行验证。验证中地表宽波段比辐射率的获得则通过两种方法：一种是通过ASTER光谱库获得；另外一种方法是通过MODIS热红外波段反演的V5的窄波段地表比辐射率来获得宽波段比辐射率。再基于斯特凡-玻尔兹曼定律和热辐射传输原理获得地表温度数据，对 MODIS地表温度产品（MOD/MYD11A1）进行精度的验证。并对在验证中两种获得地表宽波段比辐射率不同方法的验证结果进行了对比，给出了地表宽波段比辐射率对验证结果的敏感性分析。结果表明：MOD/MYD11A1在中国的干旱/半干旱地区的精度偏低，其平均误差小于2K，而平均绝对误差约在2-3K之间。两种方法获得的比辐射率验证的结果一致，而对宽波段地表比辐射率不同站点的分析表明，在本验证过程中，宽波段比辐射率是不敏感的参数。

摘要： 本申请提供的基于长波红外探测器的长波红外谱段背景辐射消除方法及系统，首先获取长波红外探测器一定帧数的所有像元暗背景实测值及对应时刻的焦平面温度，拟合暗背景实测值以及焦平面温度之间的关系，每个像元得到一组拟合系数，通过每个像元的拟合系数以及焦平面实时温度，即可计算得到不同像元当前帧的暗背景估算值，并将暗背景估算值从入射信号中去除，可有效消除长波红外系统背景辐射的影响。上述方法及系统，构建所有像元背景辐射与焦平面温度之间的关系，从背景辐射的本质上计算不同像元的暗背景，减少中间环节意味着消除了暗像元非均匀性的影响以及传递的误差，有效提高计算的准确性，同时避免人为定义的暗像元而浪费探测器资源。

摘要： 本发明涉及旋转飞行体的姿态信息获取与处理技术领域，具体涉及一种太阳干扰影响下的四轴长波红外辐射姿态补偿方法，包括分析太阳红外辐射干扰对长波和中波红外姿态测试的影响，找到太阳红外辐射对长波和中波红外辐射传感器干扰的影响规律；设计四轴长波红外辐射传感器姿态补偿算法，利用正弦度函数来判断是否存在干扰，并对干扰影响的传感器数据进行剔除，再利用剩余传感器数据解算姿态角，并取均值，从而得到最终的姿态角信息；本发明为利用红外辐射进行旋转飞行体姿态测试提供了一种全天候、抗干扰能力强的方法。

摘要： 本申请提供了一种利用短波辐射估算长波净辐射和下行辐射的方法和装置，利用短波辐射估算长波净辐射的方法包括：获取短波净辐射样本和长波净辐射样本；建立短波净辐射样本和长波净辐射样本之间的数学关系；获取待处理的遥感图像；计算遥感图像对应的短波净辐射；将短波净辐射代入数学关系，得到遥感图像对应长波净辐射，进一步地，可根据长波净辐射获得长波下行辐射。通过本发明，无论在有云条件下还是在晴空条件下，均能够直接由短波辐射估算长波辐射，解决了现有技术中由于无法从有云条件下的遥感图像上获取长波辐射，而导致的长波辐射空间不连续的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种纠正静止卫星地表上行长波辐射产品热辐射方向性的方法，静止卫星可以从固定角度对地表进行高频拍摄，新一代的静止卫星可实现每十五分钟对地观测，基于单一角度卫星信号估算的地表上行长波辐射精度受到地表热辐射方向性的制约。现有的卫星尺度热辐射方向性纠正方法均需要多角度瞬时同步观测，而静止卫星在一天内的多次观测并不同步，其受到地表增温降温现象的干扰，导致现有的纠正方法均无法应用。本发明输入数据仅为静止卫星多时刻的大气层顶辐射亮度值，即可实现地表上行长波辐射中热辐射方向性误差与半球积分真值的分离，兼具准确性与简洁性。

摘要： 本申请提供了一种利用短波辐射估算长波净辐射和下行辐射的方法和装置，利用短波辐射估算长波净辐射的方法包括：获取短波净辐射样本和长波净辐射样本；建立短波净辐射样本和长波净辐射样本之间的数学关系；获取待处理的遥感图像；计算遥感图像对应的短波净辐射；将短波净辐射代入数学关系，得到遥感图像对应长波净辐射，进一步地，可根据长波净辐射获得长波下行辐射。通过本发明，无论在有云条件下还是在晴空条件下，均能够直接由短波辐射估算长波辐射，解决了现有技术中由于无法从有云条件下的遥感图像上获取长波辐射，而导致的长波辐射空间不连续的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种纠正静止卫星地表上行长波辐射产品热辐射方向性的方法，静止卫星可以从固定角度对地表进行高频拍摄，新一代的静止卫星可实现每十五分钟对地观测，基于单一角度卫星信号估算的地表上行长波辐射精度受到地表热辐射方向性的制约。现有的卫星尺度热辐射方向性纠正方法均需要多角度瞬时同步观测，而静止卫星在一天内的多次观测并不同步，其受到地表增温降温现象的干扰，导致现有的纠正方法均无法应用。本发明输入数据仅为静止卫星多时刻的大气层顶辐射亮度值，即可实现地表上行长波辐射中热辐射方向性误差与半球积分真值的分离，兼具准确性与简洁性。

摘要： 本发明公开了一种处理长波区间太阳辐射能量的辐射传输计算方法，首先分别求解短波和红外辐射传输方程，求得每层大气的反射和透射函数；然后分别运用短波和红外累加方法，由每层大气的反射和透射函数得到多层大气的联合反射和透射函数；最终由联合反射和透射函数，求得长波区间多层大气的辐射通量，进而由通量求得加热率。本发明采用累加法和叠加原理，从理论上推导出包含长波区间太阳辐射能量的长波辐射传输方案，并依据理论编写FORTRAN程序，设计新的辐射参数化方案，以替换模式中原有的辐射参数化方案，从而减小模式中辐射计算误差，提高计算精度，减少辐射通量计算的不确定性。

摘要： 本发明公开了一种适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，包括以下步骤：S1：计算卫星轨道降交点地方时随年月日变化，建立观测地方时与年月日之间的拟合关系；S2：收录FY3B卫星反演OLR数据，此适应FY3BVIRR卫星的射出长波辐射值衰减订正方法，通过利用CERES OLR对FY3B OLR进行验证，发现其日产品平均偏差2009年在0‑3.5W/m2之间，而在2019年在0‑2W/m2之间，平均偏差随时间变化拟合线为y＝‑0.0005x+20.616；而利用该方法计算偏差系数修正后，其日产品平均偏差2019年在0.5‑3.5W/m2之间，平均偏差随时间变化拟合线为y＝0.0001x+5.0533。订正前，FY3B OLR平均偏差随时间变化呈现显著的偏差下坠趋势；订正后：FY3B OLR平均偏差随时间变化下坠趋于平缓，使卫星工作年限后期与前期数据稳定性提高。

摘要： 本发明涉及一种晴空地表净长波辐射一体化反演方法及系统，先对MODIS长时间序列数据集和多个实测站点中每一实测站点的地表长波辐射实测数据集进行处理，以构建总数据集。再根据数据集对初始反演模型进行训练，得到反演模型。最后以待反演位置的MODIS第29、31、32波段的大气顶幅亮度和柱水汽含量作为反演模型的输入，反演得到晴空地表净长波辐射，进而能够对晴空地表净长波辐射进行一体化反演，无需分别反演地表上行长波辐射和地表下行长波辐射后再计算晴空地表净长波辐射，能够显著提高晴空地表净长波辐射的反演精度。

摘要： 本发明提供了一种地表下行长波辐射通量的计算方法和装置，涉及烟感监测的技术领域，包括：获取全球大气轮廓线数据和美国标准大气轮廓线数据，并基于全球大气轮廓线数据和美国标准大气轮廓线数据，确定出目标数据；基于目标数据，确定出风云三号卫星对应的辐射参数，其中，辐射参数包括：地表下行长波辐射和天顶辐射亮度；基于全球大气轮廓线数据中的地表海拔高度和风云三号卫星对应的辐射参数，对随机森林模型进行训练，得到目标模型；在获取到风云三号卫星发送的影像数据之后，利用目标模型，计算出影像数据对应的晴空地表下行长波辐射通量，解决了现有技术中无法利用风云三号卫星计算地表下行长波辐射通量的技术问题。