研究目的
基于MAX-DOAS观测开发云检测与分类方案,以识别和表征云特性及其对大气测量的影响。
研究成果
所开发的云分类方案利用MAX-DOAS观测数据有效识别并分类云层,与独立数据具有良好的一致性。该方案能区分晴空、高气溶胶负荷及各类云型,有助于准确解读大气测量数据。
研究不足
云分类方案可能无法检测到远离测量地点的薄云或视场之外的小块云区。阈值基于特定条件设定,针对不同地点或太阳天顶角范围可能需要调整。本研究仅限于紫外光谱范围,可能无法完全反映更长波长下的效应。
1:实验设计与方法选择:
本研究利用MAX-DOAS观测和辐射传输模拟来研究云对辐射强度、色彩指数、O4吸收和环效应的影响,并基于这些量值开发了云分类算法。
2:样本选择与数据来源:
2009年6月12日至7月15日荷兰卡本内CINDI活动的数据,包括MAX-DOAS测量数据、卫星图像(MODIS)、地面相机图像、AERONET气溶胶光学深度数据以及激光雷达后向散射廓线。
3:实验设备与材料清单:
Mini-MAX-DOAS仪器、MODIS卫星仪器、地面数码相机、AERONET太阳光度计、后向散射激光雷达及辐射传输模型McARTIM。
4:实验流程与操作步骤:
不同仰角的MAX-DOAS测量、晴空参考值的辐射传输模拟、与独立云数据对比及云分类方案的应用。
5:数据分析方法:
分析衍生量的时间和仰角依赖性,使用平滑度指标(TSI和ESI),并与验证数据进行统计比较。
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获取完整内容-
Mini-MAX-DOAS instrument
Used for MAX-DOAS observations to measure radiance, color index, O4 absorption, and Ring effect.
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MODIS
NASA
Satellite instrument used for cloud imaging and providing RGB images.
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AERONET sun photometer
AERONET
Measures aerosol optical depth at 360 nm for clear and partly cloudy skies.
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Backscatter lidar
Measures aerosol and cloud profiles, used for independent cloud detection and validation.
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McARTIM
Monte Carlo radiative transfer model used for simulations of radiance, color index, O4 AMF, and Ring effect.
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