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研究生:陳萬金
研究生(外文):Chen Wann-jin
論文名稱:AVHRR資料在TOVS反演大氣垂直溫濕剖面之應用
論文名稱(外文):The use of AVHRR data in TOVS retrievals
指導教授:劉振榮劉振榮引用關係
指導教授(外文):Liu Gin-Rong
學位類別:博士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:大氣物理研究所
學門:自然科學學門
學類:大氣科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
論文頁數:180
中文關鍵詞:濾雲法有效雲量反演法
外文關鍵詞:cloud filteringeffective cloud amountretrieval method
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本研究併用 AVHRR ( Advanced Very High Resolution Radiometer )與
HIRS ( High-Resolution Infrared Radiation Sounder ) 的衛星資料發
展一個新的濾雲法,用以解決在 TOVS ( TIROS Operational Vertical
Sounder ) 大氣垂直溫濕剖面反演中所遭遇到雲量估算偏差的問題。首先
建立AVHRR與HIRS視場的幾何關係,接著取出 AVHRR 與 HIRS 相同位置的
輻射資料並藉由大量完全晴空與完全雲遮蓋視場的輻射強度資料分別建立
完全晴空與完全雲遮蓋視場 AVHRR 11 微米頻道( 第四頻道 )與 HIRS
11 微米頻道( 第八頻道 )輻射強度的關係式。對於部份雲遮蓋的 HIRS
觀測視場而言,可由上述的關係式分別求出相當的晴空輻射強度與相當的
密雲輻射強度,進而求出該視場的有效雲量。研究證實使用新的濾雲法其
反演結果的確較只使用HIRS 資料的舊濾雲法來的好。唯反演結果改善的
程度和是否使用 MSU ( Microwave Sounding Unit ) 微波頻道資料有密
切的關係,在沒有使用MSU 資料的情況下,新的濾雲法比舊的濾雲法有顯
著的改善﹕溫度反演值和傳統探空資料相較其均方根差異平均由初始值
的4 K 改善到反演值的2 K 。但另一方面,在使用 MSU 微波頻道情況下
,溫度的均方根差異平均只有0.2 K 的改善。
In this study, a new cloud filtering method was developed by
merging AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) and
HIRS (High-Resolution Infrared Radiation Sounder) data for
solving the problem of inaccurate cloud amount which
encountered in the process of TOVS (TIROS Operational Vertical
Sounder) retrievals. First, the geometrical relationship
between AVHRR and HIRS FOVs (field of view) is established and
then the radiances within the colocated FOV are extracted,
finally a lot of clear and fully cloudy FOV of AVHRR and HIRS
data are used to derive the relationships between the 11 $\mu
m$ (Channel 4) radiance and HIRS 11 $ \mu m$ (Channel 8)
radiance respectively. For partly cloudy HIRS FOV, the
equivalent clear and fully cloudy radiances could be derived by
the above relationships and the effective cloud amount of the
partly cloudy HIRS FOV could be also obtained further. It was
proved that the results obtained by new cloud filtering method
are better than that by old method which uses only HIRS data.
But the improvement is dependent on the usage of MSU (
Microwave Sounding Unit ) data. Under the situation of without
using MSU data, the improvement is remarkable: the RMSD ( root
mean square difference ) of temperature while compared with
colocated sounding is reduced from the initial first guess, 4K
, to the retrieved value, 2K. On the other hand, the result
with using MSU data is improved relatively small just about
0.2K.
封 面
摘 要
目 錄
表 目 錄
圖 目 錄
1 前言
2 資料來源與處理
2.1 衛星資料
2.1.1 輻射頻道特性
2.1.2 幾何定位
2.1.3 輻射校正
2.1.4 頻道輻射強度與頻道亮度的關係
2.2 探空與地面資料
3 HIRS與AVHRR幾何關係
3.1 位置匹配
3.2 儀器掃描偏差的訂正
4 濾雲法
4.1 AVHRR晴空及密雲輻射強度之決定
4.2 AVHRR與HIRS11um紅外窗區頻道的關係
4.3 HIRS視場的晴空與密雲輻射強度之決定
4.4 HIRS視場內有效雲量之決定
5 同時物理反演法
5.1 原理
5.2 初始溫濕剖面的決定
6 結果分析與討論
6.1 由線性化所產生的誤差分析
6.2 不同資料來源反演結果之比較
6.3 AVHRR資料在TOVS反演中的改進
7 結論與建議
8 參考文獻
9 略語表
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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