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实时、准确的能见度测量数据对指导交通监测预警和空气质量评价具有重要意义。叙述前向散射式能见度仪测量原理,介绍能见度实验室内的检测技术和检测方法。基于安徽省大气探测技术保障中心研制的能见度环境模拟方舱,对3个国产厂家的前向散射式能见度仪进行检测,对比了能见度仪示值的一致程度,分析了影响示值偏差的原因。针对我国目前未建立能见度量传体系现状,提出了标定厂家系统常数以减少测量误差的方法。研究结果表明:同一厂家生产的前向散射式能见度仪测量结果一致性相对较好。能见度小于1.5km时,标准偏差均值最大为131.3m。能见度在1.5~10km时,标准偏差均值最大为457.4m。不同厂家生产的能见度仪示值偏差较大,能见度在1.5~10km时,最大相对误差均值达到-40.9%。重新标定系统常数后,能见度仪示值一致性明显提高。 相似文献
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Model 6000型前向散射能见度仪性能评估及数据订正 总被引：7，自引：2，他引：5
介绍了器测能见度测量仪器的分类与测量原理。通过对目前珠江三角洲布网观测的前向散射式能见度仪的原始信号进行分析,探讨影响能见度测量性能的主要因素。结果显示:发射能量与气温呈反相关,在数据处理中可以通过归一化处理去掉其影响;背景噪声的波动具有明显的日变化,主要受光辐射的影响,安装能见度仪时应注意方向和位置,尽量减少背景噪声,提高仪器信噪比。通过能见度仪测值和人工观测值的比较分析表明:两者的变化趋势基本一致;在能见度小于15 km时,量值比较吻合;在能见度大于15 km时,器测值明显大于人工观测值;利用统计方法对器测值作数据订正,能有效减少高能见度的测量误差。利用激光雷达反演能见度,将其反演值与能见度仪测值进行比较,表明两种探测方法具有较高的相关性。 相似文献
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通过在野外观测基地和能见度计量检测实验室开展的前散式和透射式能见度仪对比观测试验,获取了能见度和其他气象与环境要素的同步观测数据,分析了不同大气环境条件下能见度测量值差异及其产生原因。结果表明:在能见度环境模拟舱内,两种能见度仪的测量值具有较好的一致性,但在自然环境中,两种能见度仪的测量值差异随能见度上升而快速增大。在不同天气现象出现时,前向散射仪与大气透射仪的测量值比值(VIS_(FS)/VIS_(T))规律性变化明显,总体呈现随能见度上升而增大的趋势。无降水时,低湿情况下大气颗粒物吸收作用明显,透射能见度仪测量值远小于前散能见度仪测量值,两者均随PM_(2.5)质量浓度的增加而下降,且其差异也随之减小;高湿情况下大气颗粒物的散射作用在大气消光中占绝对优势,两种能见度仪测量值趋近。 相似文献
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基于全视野数字图像的能见度估算方法是将全视野图像大气透射率与大气能见度通过曲线拟合方法建立联系,得到估算模型进行能见度估算。首先通过历史全视野图像和对应时刻的大气能见度建立样本数据集,再利用暗原色先验理论获取全视野图像大气透射率,通过多项式拟合方法建立离散样本数据集中大气透射率与对应时刻大气能见度的关系,即全视野图像能见度估算模型,最终将所需估算时刻的数字图像输入估算模型进行能见度估算,得到大气能见度数值。结果表明:建立的基于全视野数字图像能见度估算模型在环境光照均匀时大气能见度估算值与能见度实测值有较好的一致性,可作为前向散射仪的补充观测方法,弥补其采样存在的局限性。 相似文献
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激光雷达能见度仪是探测大气能见度的有效手段,但其回波信号微弱且易受各种噪声干扰。抑制背景噪声并从中提取有用信号,对提高能见度反演精度十分重要。采用经验模态分解算法对回波信号进行分解及重构,达到了良好的去噪效果。仿真试验表明,经验模态分解算法有效提高了回波信号的输出信噪比,降低了测量值的均方根误差。通过处理晴天、阴天、雾天等不同天气条件下的多组实测数据,将其反演结果与大气透射仪LT31的测量结果进行对比,进一步验证了该算法的有效性。 相似文献
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大气能见度是最重要的气象学指标之一,其准确观测对气象及相关领域具有重要意义。在实际观测中经常存在器测数据与人工观测数据差异明显的现象,用对比观测期贵阳国家基准气候站的大气能见度仪器观测与人工观测数据分析,结果表明:人工与自动观测数据还是有较好的一致性、相关性。大气无雾、污染环境下,人工观测存在主观差异,能见度观测值偏大,前向散射能见度仪自动观测结果稳定,观测数据接近大气能见度的真实值。在局部雾带、大气受污染环境下,人工观测能见度平均误差低于自动观测数据平均误差。在大气受污染环境下,前向散射能见度仪自动观测的能见度偏小。前向散射能见度仪自身的清洁度等因素对观测值起到了至关重要的影响,在仪器使用过程中应引起足够重视。 相似文献
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数字摄像能见度仪（Digital Photographic Visibility System,DPVS）仿照人工目测能见度的原理测量大气能见度。本文应用2017年3—8月北京地区DPVS、前向散射仪（PWD22）、大气透射仪（LT31）三种观测仪器在降雨天气和雾霾天气观测数据进行了对比。结果表明：能见度观测数据与相对湿度、颗粒物浓度、降水粒子等要素之间有明显的负相关性;在低能见度天气条件下,三种仪器观测数据变化趋势一致,但存在一定的差异;DPVS在中雨天气、大雨天气、暴雨天气和中度雾霾天气中,观测数据离散性更小,稳定性更好。但DPVS在白天和夜间的交替过渡期观测值不够稳定,这也是今后算法优化的重点方向。 相似文献
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雾由近地面上漂浮在空中的极细小的水滴或冰晶组成，它对大气能见度的影响十分显著，雾对光波的散射衰减是造成能见度降低的主要原因。根据雾滴对光波的吸收及散射特性，用一束波长为0．7～1μm的红外光波照射一定体积的雾滴，测量出该体积内雾滴的散射光强度，反演雾的浓度，谱结构及含水量，据此计算消光系数，进而可获得实用的大气能见度。 相似文献
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基于前向散射能见度仪的工作原理、结构特点及使用环境,分析了前向散射能见度仪的测量误差来源、产生测量误差原因及误差模型,归纳了前向散射能见度仪出厂标定方法、标定参数及标定参数修正方法。为确保能见度观测数据具有准确性,并根据将来量值传递需要,在分析了能见度量值传递参数基础上,提出了前向散射能见度仪的实验室标定条件和方法,梳理了前向散射能见度仪现场光学装置校准、校准板校准及人工校准方法,为今后建立能见度量值传递体系和编写相关校准规范提供参考。 相似文献
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本文提出了一个参数化的多次散射激光雷达方程,该方程基于本文引出的四个因子,即几何消光因子、消光分布因子、前向散射因子和后向散射因子.前两个因子表征多次散射成分对大气消光系数分布、激光的发散角和接收视场角以及接收孔径的依赖关系,后两个因子表征多次散射成分对散射相函数的依赖关系.这个参数化多次散射雷达方程在241个数值试验中得以检验,这些试验包含很宽的大气条件和雷达几何参数,包括14个大气散射相函数,均匀和不均匀的大气消光系数分布,0.5至1之间变化的一次散射反照率,地基和空间站激光雷达两种情形.数值试验表明,在小于4的光学厚度内参数化的解和Monte-Carlo解之间的标准偏差小于27％,而本模式的计算时间比Monte-Carlo方法偏小4个数量级左右.本模式不仅适合于研究多次散射对激光回波信号和激光大气遥感的效应,而且对于考虑多次散射的激光大气探测而言,是一个合适的应用模式. 相似文献
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本文根据参数化的多次散射雷达方程,分析了激光多次散射对激光回波信号和一次散射雷达方程反演结果的效应,提出了迭代前向积分法和迭代后向积分法以求解参数化的多次散射雷达方程,并根据多次散射信号对云和气溶胶的前向散射相函数的高度敏感性提出了一个从双接收视场的多次散射激光回波信号,同时确定云和气溶胶消光系数分布和前向散射相函数的方法.此外,本文还根据数值试验分析了这些反演方法在地基激光雷达和空间站激光雷达两种情形下的适用性. 相似文献
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双光路能见度测量系统是一种基于CCD (Charge-Coupled Device) 数字摄像和光在大气中衰减理论的能见度测量系统,首先设置远、近两个固定距离的特性相同的目标光源和背景装置,然后通过CCD拍摄所设置的目标光源和背景,拍摄的图像由1394数据线和图像采集卡传输到计算机,通过数字图像处理获取目标光源和背景的灰度信息,最终利用相应的算法计算能见度。试验表明:双光路能见度测量系统和透射式能见度仪对比偏差随能见度的升高而升高,而与前向散射式能见度仪对比偏差随能见度的升高有小幅降低,通过白天和夜晚数据对比可知,白天太阳光的影响已基本消除。 相似文献
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闪电电场变化测量系统是目前用于闪电物理研究以及闪电定位的重要手段之一, 提高测量系统的探测性能, 对于推动闪电物理以及闪电定位的研究具有重要作用。根据电磁感应原理, 研制出探测带宽为10 Hz~5 MHz的新型闪电电场变化测量仪。并进行了实验, 标定了测量仪输出信号与电场变化信号在频域上的数值关系。利用三套测量仪系统对南京多个强雷暴过程展开同步探测, 利用获取的数据反演了负地闪电场波形。对探测到的58次负地闪波形特征进行统计, 与国内外统计结果进行对比分析, 发现各个地区的负地闪预击穿过程和首次回击电场波形特征存在较大差异。 相似文献
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扩展经验正交函数(EEOF)及其在月、季降水预测中的应用 总被引：4，自引：0，他引：4
本文提出一种降水长期预测的新方案，用扩展经验正交函数(EEOF)展开连续月组成的月（季）降水分布场，求取各月的特征向量场和对应的时间权重系数，分析各场的天气学意义及前后承替的相互关系，用前期出现的特征向量场的特征来预测后期的降水场分布趋势，同时利用特征向量场所对应的时间系数作二维点聚图，估算预报月（季）份的降水总趋势。 相似文献
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Dag T. Gjessing 《Boundary-Layer Meteorology》1973,4(1-4):377-396
This review paper considers the potentials of forward scatter radio techniques as a diagnostic tool in the study of stratified turbulent layers. Seven classes of experimental techniques have been considered (beamswinging, multifrequency, vertical and horizontal field strength correlation, coupling loss, pulse delay and bandwidth measurements). All these techniques with the exception of bandwidth and delay experiments measure directly or indirectly the irregularity spectrum of refractive index. Bandwidt hand delay distributions are determined by the vertical distribution of the refractivity irregularities. Thus for the purpose of obtaining information about a layered structure where our interest is focused on the vertical refractivity distribution rather than on the averaged spectral properties of the structure, the last two categories of experiments appear to represent a powerful tool. If one is interested in the spectral properties, multifrequency and beamswinging experiments are of great potential value whereas other experiments such as that measuring coupling loss are largely influenced by pure refraction effects. 相似文献
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区域降水分布定量测量及其在IMGRASS综合试验中的应用方案研究 总被引：4，自引：0，他引：4
在综合分析现有地基测量降水时空分布方法及设备条件的基础上,我们选择了雷达－雨量计联合测雨及雷达－辐射计联合遥感降水分布方法作为ＩＭＧＲＡＳＳ综合试验中的降水测量方案。除了介绍方法的原理、探测方案外,还讨论了误差来源及改进措施。 相似文献
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J. H. Kjaersgaard R. H. Cuenca A. Martínez-Cob P. Gavilán F. Plauborg M. Mollerup S. Hansen 《Theoretical and Applied Climatology》2009,98(1-2):57-66
Daily values of net radiation are used in many applications of crop-growth modeling and agricultural water management. Measurements of net radiation are not part of the routine measurement program at many weather stations and are commonly estimated based on other meteorological parameters. Daily values of net radiation were calculated using three net outgoing long-wave radiation models and compared to measured values. Four meteorological datasets representing two climate regimes, a sub-humid, high-latitude environment and a semi-arid mid-latitude environment, were used to test the models. The long-wave radiation models included a physically based model, an empirical model from the literature, and a new empirical model. Both empirical models used only solar radiation as required for meteorological input. The long-wave radiation models were used with model calibration coefficients from the literature and with locally calibrated ones. A measured, average albedo value of 0.25 was used at the high-latitude sites. A fixed albedo value of 0.25 resulted in less bias and scatter at the mid-latitude sites compared to other albedo values. When used with model coefficients calibrated locally or developed for specific climate regimes, the predictions of the physically based model had slightly lower bias and scatter than the empirical models. When used with their original model coefficients, the physically based model had a higher bias than the measurement error of the net radiation instruments used. The performance of the empirical models was nearly identical at all sites. Since the empirical models were easier to use and simpler to calibrate than the physically based models, the results indicate that the empirical models can be used as a good substitute for the physically based ones when available meteorological input data is limited. Model predictions were found to have a higher bias and scatter when using summed calculated hourly time steps compared to using daily input data. 相似文献