WRF模式对金塔绿洲-戈壁辐射收支的模拟研究

利用WRF中尺度气象模式结合卫星反演的下垫面土地利用/植被类型资料对夏季金塔绿洲辐射和能量传输过程进行模拟,并用2008年"绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究"加强期外场试验所取得观测资料进行验证。结果表明:晴天状况下WRF模式能较好地模拟出辐射各分量和热流密度的变化,阴天和雨天次之;向下长波辐射以外的各辐射分量观测值与模拟值的相关性很好,相关系数都在0.9以上,均方根偏差在86.6W.m-2以下,平均绝对误差都在24%以下;绿洲能量传输主要为潜热输送,戈壁为感热输送;绿洲潜热、感热和地表热流密度分别占净全辐射的87.1%、9.1%和11.1%,研究结果可为合理配置绿洲太阳辐射资源提供参考。     

夏季巴丹吉林沙漠辐射特征的模拟研究

利用WRF(The Advanced Research Weather Research and Forecasting)模式3.3版本,检验其对巴丹吉林沙漠地区辐射特征的模拟能力,并通过模拟结果选取适于沙漠下垫面辐射特征模拟的最优参数化方案组合。通过连续9d(2009年8月11~19日)不同天气条件下的数值模拟,分别选取4种向下短波、4种向下长波辐射辐射方案及4种陆面过程方案,认为WRF模式能较好地模拟出该地区不同天气条件下(晴天、多云和阴雨)辐射日变化的特征,其中RRTMG向下短波和向下长波辐射方案较其他辐射方案略有优势,其模拟的向下短波辐射通量和向下长波辐射通量的总均方根误差最小,分别为103.9和25.9W/m2;陆面过程方案中,RUC方案较有优势,模拟的向上长波和向上短波辐射通量的总均方根误差最小,分别为26.9和25.2W/m2;阴雨天气条件下,辐射方案的调用间隔时间对辐射通量的模拟较敏感,调用间隔时间的缩短能明显改进辐射通量由晴转阴过程的模拟。     

双密度双树小波变换的闪电信号去噪研究

为了克服噪声对闪电信号数据处理的影响,提出了一种基于双密度双树小波变换的闪电信号去噪方法.采用该方法分别对标准闪电波和实测的闪电信号进行了去噪研究,实验结果表明双密度双树小波变换能够有效滤除闪电信号中的噪声,效果优于传统的小波阈值法,而且比硬件去噪更加经济、方便和实用,值得进一步的推广和应用.     

MODIS近红外水汽产品的检验、改进及初步应用——以黑河流域金塔绿洲为例

利用野外观测资料检验MODIS近红外水汽产品表明,该产品精度较低,不适合研究区大气水汽含量分析研究.考虑误差产生的原因,调整空间分辨率并引入地表覆盖类型信息进行反演,结果表明,反演的平均相对误差为4.47%,绝对误差为0.0456g/cm2,说明改进后结果有较大改善,精度较高.同时使用MODTRAN模拟出大气水汽含量与透过率存在较好的负相关关系,并据此计算大气透过率,为下一步计算地表温度及能量平衡中的各分量奠定基础.     

金塔绿洲的辐射平衡特征和地表能量研究

利用2005年5月23日~7月8日在甘肃省金塔绿洲开展的"绿洲系统能量与水分循环过程观测实验"所取得的资料,分析了金塔绿洲不同天气条件的辐射平衡、地表能量收支和土壤温度的日变化规律,并将研究时段内各量的平均值与晴天进行了对比.结果表明:不同天气条件下,辐射平衡和地表能量平衡各分量昼间变化差别较大,夜间也存在一定的差异;土壤温度随净辐射能的变化而变化,随着深度的增加,土壤温度受太阳辐射的影响变小;观测期间辐射平衡、地表能量和土壤温度平均的变化形态与晴天比较接近,云和降水的扰动削弱了除潜热通量外的其它量.     

夏季晴天不同土壤湿度条件的绿洲辐射特征

利用2005年在甘肃省金塔绿洲开展的"绿洲系统能量与水分循环过程观测试验"所取得的资料,分析了夏季晴天金塔绿洲不同土壤湿度条件下的辐射收支特征。结果表明:向下短波辐射不受土壤湿度的影响;当植被处于同一生长期,土壤湿度越大,向上的辐射就越小,净辐射就越大;当空气中的水汽含量相差不大时,土壤较湿润则大气逆辐射白天较小,夜晚较大。但当水汽含量差别较大时,水汽含水量起主要影响作用,空气越湿润,大气逆辐射越小。