一、飞机探测云物理数据集的建立和应用（论文文献综述）
郭学良,付丹红,郭欣,方春刚[1]（2021）在《我国云降水物理飞机观测研究进展》文中研究说明飞机观测是云中粒子相态、分布和转化特征的重要探测技术。我国云降水物理飞机观测开始于20世纪60年代,经过60多年的发展,在飞机平台、机载测量技术、云微物理结构和降水形成机制认识等方面均取得了长足进步。发现积层混合云中对流泡区具有更高的过冷水含量,凇附增长起重要作用,符合"播撒-供给"降水形成机制,而在层云区,当云厚度较小时,过冷水含量很少,冰雪晶的凝华、聚并增长起主导作用,并不符合"播撒-供给"降水形成机制,而当云厚度较大时,过冷水含量较为丰富,凝华、聚并和凇附增长起主导作用,基本符合"播撒-供给"降水形成机制;我国北方冬季降雪过程的形成机制主要是凝华-聚并机制,只有在水汽非常充足、云较厚的情况下,凇附增长过程才具有重要作用。近年虽然在人工影响天气播撒效应、数值模式云物理过程验证、卫星及雷达遥感数据检验、对流云结构观测等方面也取得了一些进展,但仍较薄弱,亟待加强。
李青[2]（2021）在《地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究》文中研究指明本文针对地基微波辐射计应用中疏于系统标定和数据订正而导致的亮温数据偏差以及云对大气温湿度反演的影响问题,根据辐射传输理论和辐射计性能开展地基微波辐射计亮温模拟计算分析和质量控制研究,细化晴空、云天样本的筛选,建立起基于晴空样本的全样本亮温数据的系统偏差订正方案;根据云天辐射传输理论定量分析云的辐射贡献,基于辐射计各通道对云的响应分析,提出“三通道法”利用微波辐射计自身三个通道的观测亮温反演云参数;提出去除“云辐射贡献”的“云影响订正”方案。北京2010年1月-2011年12月两年间的数据资料实验表明,采取了本研究所提出的上述方案,可以有效地改善地基微波辐射计观测得到的亮温数据与模拟计算的亮温数据之间的一致性,由此反演得到的大气温湿廓线与无线电探空之间的相关性得到了很大提高,误差偏差接近于零,误差均方根明显下降。由订正后的地基微波辐射计2分钟分辨率亮温数据反演得到的大气温湿剖面,可以更好地用于天气系统分析,比LV2产品明显合理。本文主要的研究内容和结论包括:（1）研究强调了天线罩和环境温度等对旁瓣的影响,提出了一种基于“晴空”条件下辐射理论分析和统计的环境干扰校正方案。基于“晴空”大气温湿度样本的计算结果分析表明,天线周围的环境温度必须考虑在内,特别是在K波段,以消除污染的天线罩和旁瓣的影响。校正后消除了亮温观测数据中的“跳跃”现象、提高了亮温观测数据自身的时间连续性和与基于NCEP-fnl数据的正演数据之间的系统一致性。利用订正后的亮温数据反演得到的大气温湿度廓线与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,各高度上的偏差、均方根误差和相关系数都有明显的合理改善。利用辐射计2分钟一次的亮温数据,经订正后反演得到的大气温湿度剖面可以很好地展示大气层结的连续变化过程,连续12小时的一次逆温层生消变化个例分析表明,经亮温订正后反演得到的大气温湿度剖面所揭示的逆温层生消连续变化过程,是无线电探空数据所不能得到的,比辐射计系统自带软件提供的二级产品数据更加合理。本文所提出的这一修正方案,既可用于实时数据质量控制与系统工作状态监测,也可用于对微波辐射计在校准不当或观测环境发生改变的情况下已经积累的大量数据进行数据抢救。（2）本文针对地基辐射计观测和大气层结反演受云的影响问题,提出“三通道法”,用给定的地面微波辐射计22个观测通道中对云参数敏感的3个通道,估算出云层厚度和云水浓度,同时辨别出亮温数据的“晴空”以及“云天”样本。在此基础上,完成其余通道观测数据的“云辐射贡献”订正,以便进行温湿度反演计算。本文强调,除了对亮温数据进行质量控制以保证观测系统所提供亮温数据的稳定性和可对比性外,还应进一步进行亮温数据的"云影响校正",以去除亮温数据中云层（尤其是厚浓云层）带来的影响,然后再将数据用于大气温湿度和液体水含量等垂直廓线与剖面的反演。通过对北京两年的数据进行了分析表明,对亮温观测数据进行“云的辐射贡献”订正是必要的,订正后反演得到的温湿度廓线与剖面明显改善,与无线电探空数据（RAOB）一致性明显提高,天气变化过程个例分析更加合理。研究发现,云影响因子（CI,Cloud impact Index）越大（即云越浓厚）,云订正就越困难且越有必要。（3）将强对流降水前辐射计以2分钟时间分辨率观测得到的亮温数据进行系统订正和云影响订正后进行大气温湿度垂直廓线的反演,计算出相应的对流有效位能CAPE和对流抑制能量CIN,并应用于强对流降水前对流不稳定性的分析,能够有效捕捉到在较短时间内完成的局地对流有效位能积累过程。本文给出的一次强对流降水发生过程个例结果,印证了很多文献揭示的现象:对流有效位能在一段时间内出现波动中持续增加、然后在短时间内呈波动减小趋势,随后强对流降水发生。这对临近降水预报有一定的意义。
缪昊[3]（2021）在《基于CloudSat/CALIPSO卫星资料的云宏微观物理属性研究及在FAMIL2中的应用》文中进行了进一步梳理当前气候模式对增暖背景下云反馈过程的模拟存在很大的不确定性,而导致这种不确定性的重要原因是,模式中云和云辐射过程的模拟依然是一个薄弱的环节。在气候模式中,影响云辐射过程模拟的云物理属性众多,云属性模拟的准确性将直接影响到云辐射效应的模拟性能。而想要提高气候模式对云的模拟能力,首先需要对观测资料中云宏微观物理属性有比较清楚的认知。本文使用2007至2010四年的Cloud Sat/CALIPSO卫星观测资料,指出了再分析资料云量模拟偏差的异同点和原因,评估了气候模式对不同属性云的辐射效应的模拟性能,揭示了模式中影响云辐射效应模拟的云宏微观物理属性的观测分布特征。同时对观测的临界相对湿度进行拟合,改进了相对湿度诊断云方案,并在FAMIL2气候模式中对新改进方案进行应用和检验。论文的主要研究结论如下:（1）三套再分析资料基本上都可以再现卫星观测中云量的空间分布和垂直结构特征,但在数值上都存在显着的偏差,并且各再分析资料之间的差异较大。ERA-Interim和JRA-55对中、低云的模拟较好,但对高云则表现出一定的低估。相反,MERRA-2在高云的模拟方面有优势,但它严重低估了中、低云的云量。进一步研究发现,再分析资料云量模拟低估的根本原因是对应的模式低估了总含水量的次网格变率,导致模式中云量生成的阈值要求更高,在同等湿度条件下,云越不容易产生。（2）几乎所有CMIP6模式模拟的大气顶净的云辐射效应都偏强,主要原因是长波云辐射效应模拟偏弱,而短波云辐射效应模拟偏强。此外,气候模式大多高估了云水路径或云量较大的云的短波云辐射效应,而对云水路径或云量较小的云的短波云辐射效应是低估的。同时,模式低估了云水路径或云量较大的云的发生频率,而对其余类型的云则是高估。对于长波云辐射效应模拟偏差的分析发现,气候模式对冰水路径较大的云的发生频率低估更加明显。从模拟偏差定量分解的结果来看,云的发生频率模拟偏差所引起的误差占主导。（3）从CloudSat/CALIPSO卫星观测的结果来看,临界相对湿度的分布主要跟高度和纬度相关。临界相对湿度在垂直方向上呈现双模态特征,表现为随高度先减小后增大。而在纬向上,中、低纬度地区的值整体上小于高纬度地区,副热带地区的值最小。临界相对湿度的值越大,说明次网格变率越小。通过考虑随高度和纬度的变化规律,使用两个指数函数组合的拟合方案较好地抓住了临界相对湿度的观测分布特征,改进相对湿度诊断云方案。（4）水平非均匀性参数V在不同的高度和纬度上有明显的空间分布特征,并且该分布特征受季节差异、海陆分布、日变化等因素的影响较小。进一步研究不同类型云对应的水平非均匀性发现,水云的水平非均匀性弱于冰云的水平非均匀性,大尺度层状云（如雨层云、卷云）的水平非均匀性弱于对流性云（如积云）的水平非均匀性。（5）云微物理属性和宏观云量不同,没有明显的季节变化,主要在垂直方向上呈现出显着的变化特征。对于暖云（液态）,云水含量和粒子数浓度随高度的增加而减小,在8公里附近消失,而粒子有效半径在8-14μm的范围内相对均匀的分布。对于冰云（固态）,云水含量同样随高度的增加而减小,但是云粒子数浓度的分布则相对均匀。此外,不同类型云的微物理属性存在差异。对于暖云（液态）,积云的云水含量和粒子数浓度最大,卷云的值最小;而对于冰云（固态）,深对流云的云水含量和粒子数浓度最大,层积云的值最小。对于大多数类型云而言,高原地区固态水含量和粒子数浓度都大于华东和西北太平洋地区的值,而液态微物理量的区域差异正好相反。（6）在临界相对湿度拟合工作的基础上,改进了相对湿度诊断云方案,并应用到FAMIL2气候模式中进行检验。AMIP试验结果显示,原方案下模式对低纬度地区中、高云和大洋东岸低云的模拟低估严重,而新改进方案明显改善了FAMIL2气候模式中云量模拟的负偏差。就水球试验而言,新旧两种方案下的增暖试验都显示FAMIL2气候模式大气顶净的云辐射效应具有正的变化,反映了模式中的云在增暖背景下（+4K SST）起到加速增暖的作用。同时,新改进方案的使用对FAMIL2气候模式气候敏感度的影响较小,新旧方案对应的气候敏感度参数λ分别为0.632和0.605 K m2 W-1,两者都接近前人研究的结果。
孙晶,李想[4]（2020）在《飞机积冰气象条件研究进展》文中进行了进一步梳理飞机积冰的直接影响气象因子包括大气温度、云中过冷水含量、过冷水滴大小。飞机积冰气象条件的研究对于飞行安全保障、飞机适航验证、人工影响天气等方面具有重要意义。近年来在飞机积冰气象条件研究方面取得了很大进展,文章对飞机积冰气象条件的外场观测、天气系统、监测识别、预报方法、气候分布等方面进展进行了简要综述,并对有关问题进行了讨论。飞机探测结果表明,过冷水时空分布具有明显不均匀性,国外以大量飞机积冰观测试验为基础统计分析了积冰环境,并制定了用于飞机积冰适航验证的一系列标准。产生飞机积冰的主要天气系统是锋面、高空槽线和切变线,冻雨往往产生强积冰。综合多源遥感数据各自的优势信息,建立飞机积冰区域识别技术是主要趋势。具有对云水显式预报能力的中尺度模式为预报飞机积冰提供了更好的工具。同时将多种监测数据、模式数据相融合的实时积冰潜势系统是新的发展方向。
梁帅[5]（2020）在《基于多维卫星数据的云底高度估计方法研究》文中研究表明云层属性与特征不仅影响地球的辐射收支水平和水循环行为,而且对于飞行器空中安全、空中军事活动和对地探测行动的有效性等也具有决定性意义。迄今为止,云底高度已成为影响飞行器安全使用的主要因素。以往获取云底高度的方法中存在获取范围受限、云分类准确性低、对多层云体系下的云底高度难以准确估计等问题。本文面向飞行安全、高速飞行器探测成像制导等实际应用,研究云层变化属性、云层分类以及云底高度反演方法。主要研究内容如下:首先分析了云层遮挡对飞行器探测及成像制导的影响。若存在云层遮挡,则目标辐射在传输过程中会受到干扰。若光谱透过率过低,红外成像系统将无法准确探测和识别定位目标。文中以南海地区为例使用主动遥感卫星数据对目标区域云层情况进行统计分析,研究云层变化规律。研究表明,春秋两季在上午时段是飞行器使用的最佳时期,通常低云占比随多层云占比的增加会略微下降,云底高度随云几何厚度的降低呈略微增加趋势。针对以往同类型云其云底高度外推技术中云类别不一致,云分类准确率较低这一缺陷进行改进。基于主被动遥感卫星数据,使用机器学习算法训练云分类模型。通过拓展特征维度,在保证云类别一致的基础上提高云分类精度,获得81.2%的云层正确分类概率。此外,基于所提出的方法分区域对各云类云底高度进行了统计。结果显示,除卷云外,各类云其云底高度均一性较好,可直接反演得到云类型并对云底高度进行估计,不再需要寻找与待测点具有相同云类型的云底高度观测操作。最后针对天基主被动遥感反演云底高度方法中难以对多层云其云底高度进行估计的难点,构建了基于机器学习的最下层云其云底高度预测模型。通过考虑地理因素影响和云底高度与云层数间的不可忽视关系,优化了输入特征。测试结果显示,对单层云体系下云底高度估计的平均绝对误差为817.76m,平均相对误差为10.15%;对多层云体系下云底高度估计的平均绝对误差为1245.64m,平均相对误差为16.72%。
徐继伟[6]（2020）在《气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演》文中认为气溶胶和云是大气重要的组成部分,其辐射效应在气候变化和评估中具有较强的不确定性,这与气溶胶和云自身的参数有关。激光雷达和毫米波雷达具有观测连续性好,时、空分辨率高等特点,是遥感探测气溶胶和云的有效技术手段。激光雷达和毫米波雷达对气溶胶和云宏、微观参数的协同观测,发挥了激光短波段探测气溶胶和冰晶小粒子,微波长波段探测云和降水的优势,一方面为气溶胶和云宏、微观参数的反演提供更多的信息,另一方面为气溶胶和云相互作用实验研究提供不可或缺的有效途径。精确反演气溶胶和云的宏、微观参数,是研究其辐射效应和相互作用的前提。宏观参数包括光学厚度、几何高度等,反演方法比较直接,难度较低。微观参数主要包括尺度大小、单次散射反照率等,反演方法比较复杂,难度较高。本文对气溶胶微观参数的反演,使用了激光雷达在山西文水实验中观测得到的数据,该雷达是一台自行研制的多波长拉曼偏振激光雷达。对其中两个时间段的雷达数据进行反演,得到了气溶胶的光学参数3β+2α,即三波长后向散射系数（355 nm,532 nm,1064 nm波长）和两波长消光系数（355 nm,532 nm波长）,然后在米散射理论的基础上建立正演模型并用于实际探测数据气溶胶谱分布的反演,得到了气溶胶的微物理参数包括尺度谱、复折射指数以及单次散射反照率等。与常用的正则化方法不同,本文使用气溶胶组分模态构建气溶胶谱分布基函数并考虑了相对湿度对气溶胶的影响。将激光雷达数据反演得到的气溶胶粒子数浓度、体积浓度、有效粒子半径与同时进行的飞机采样探测结果进行了比较,结果表明在直径为0.1 um～3 um的范围内,2013年8月8日两者的结果具有较好的一致性。对云宏、微观参数的反演利用了三个月的激光雷达和毫米波雷达在合肥的联合观测实验数据。分析了激光雷达和毫米波雷达在观测云宏观特征方面的优势和劣势,并通过联合反演算法得到了云的宏观参数和垂直分布特征。理论模拟了激光雷达和毫米波雷达对水云粒子谱分布的联合反演方法,将其应用到实际测量中,得到了云滴粒子尺度谱和液态水含量廓线。结果表明,激光雷达和毫米波雷达联合反演可以得到更好的云宏观参数,在此基础上,联合反演水云的微物理参数,相比单用毫米波雷达数据的反演方法可以减少假设条件,改善云微物理参数的反演精度。除了地基遥感,还将星载激光雷达CALIOP（/CALIPSO）和毫米波雷达CPR（/CloudSat）十年观测数据,与MODIS卫星反演的云微物理参数产品相结合,研究了东亚地区气溶胶对水云宏、微观参数的影响,给出了气溶胶和水云在东亚地区的分布特征,分析了气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径和降水云比例之间的关系。结果表明,当云液态水路径较小时,云滴有效半径和气溶胶的光学厚度存在正相关关系;当云液态水路径较大时,两者存在负相关关系。这可能与海陆的气象条件和气溶胶类型有关,需要进一步研究。
李旭岗[7]（2020）在《SACOL站冰云粒子下降末速度的观测及反演研究》文中进行了进一步梳理冰云覆盖了全球接近30%的区域,对局地和全球地气系统的能量收支具有重要影响。冰云生命周期的变化在很大程度上决定了冰云的气候辐射效应,而其粒子下降末速度正是决定冰云生命周期的关键参数。在不同探测云的方法中,多普勒云雷达由于其独特的优势,成为了观测和研究冰云的有效工具。本文利用兰州大学半干旱气候与环境监测站（SACOL）Ka波段毫米波云雷达（KAZR）2013年8月到2015年7月两年的连续观测数据,经过不同反演算法的对比,使用拟合平均联合反演算法反演了冰云粒子的下降末速度Vt,进一步根据雷达反射率因子Z与Vt的关系计算了拟合因子a、b的值;并在此基础上应用聚类分析方法,对比分析了四种不同特性冰云Z、Vt和拟合因子a、b的时空分布特征,进而尝试通过不同参数的垂直分布特征,研究识别云内不同高度上云微物理过程的变化,主要得到以下结论:（1）通过对不同反演方法结果对比发现:统计拟合算法较好的过滤了空气的垂直运动速度,但由于未考虑云物理性质在垂直方向的差异,反演结果在云顶部分也有较大值出现,与真实情况不符。时间平均法由于其局限性,只能应用在环境场没有大范围垂直运动的条件下,反演结果在云层较高位置出现了负值。联合反演算法结合前两种方法,首先避免了对云层均一性的假设前提条件,并在结果上很好的去除了多普勒速度中负值部分,使得云顶部分速度接近于零,同时云中的一些大值区也有所保留,更接近于真实情况。（2）SACOL站冰云主要集中在3km-11km范围内,雷达反射率因子的分布区间为-53.4dBZ到9.3dBZ,最大频率集中在-30dBZ至-15dBZ范围内,下降末速度Vt的最大的频率集中在0.3 m/s至0.5m/s范围内。粒子下降末速度与雷达反射率因子有着很好的对应关系,最大的频率都出现在距离地面约7km高度上,且两者都表现出了显着的季节变化。粒子下降末速度在暖季较冷季增大了25%,主要是由于暖季温度较高使得上升运动加强,不仅有利于云的形成,而且云粒子的增大也将使其下降末速度相应增加。（3）云层较厚且持续时间长的第一、三类冰云,其雷达反射率、粒子下降末速度及拟合系数a和b的平均值都显着大于云层较薄且持续时间短的第二、四类云。由此说明相对于薄云,较厚的云可以有更好的条件使云滴粒子的粒径变的更大。第一、三类较厚的云由于其持续时间长,所以其日变化较为平缓,波动起伏不大。在季节变化上,四种类型冰云的雷达反射率因子Z和下降末速度Vt的变化分布特征基本一致,都在6月和9月出现峰值,这主要是由于较高的温度有利于云内粒子运动,而且在季节转换的月份不同天气系统出现频率的增加也有利于云的形成。（4）在垂直方向上,雷达反射率、下降末速度和拟合系数系数b的变化趋势基本一致,从云顶到云底随着高度的降低都呈现出先增大后减小的变化特征。在接近云顶的上层部分,主要是云中粒子成核和水汽沉积的区域,粒子小下降速度慢;在云层中层及中下部,水汽的沉积和粒子的聚合起主要作用,云滴粒子和下降速度都逐渐增大,在云层接近云底部分,云滴粒子蒸发升华,云粒子逐渐减小消亡。拟合系数b在垂直方向上呈现出与雷达反射率因子及粒子下降末速度一致的变化,说明此参数可以尝试用于云内不同物理过程的识别。
朱双双[8]（2020）在《同平台偏振交叉定标关键技术研究》文中认为气溶胶通过与太阳辐射的相互在作用而对全球气候变化和环境的影响受到越来越密切的关注。然而,人们对气溶胶在大气中的分布状态及其微物理特性等方面的信息获取手段仍较有限。因此,开展高精度大气气溶胶空间探测任务的需求是迫切的。同平台偏振仪器的协同观测是大气气溶胶高精度空间探测的未来发展方向之一,通过合理使用两种或两种以上的偏振遥感器或不同的偏振探测方式的协同工作可以获取高精度的气溶胶综合特性参数,这对于大气气溶胶的综合特性参数的高精度反演具有重要的意义。本论文开展了同平台偏振交叉定标关键技术研究,主要包括同平台偏振仪器POSP和SIPC交叉定标模型建立、交叉定标航飞实验的开展和结果验证以及交叉定标传递不确定度的评估等内容。POSP和SIPC搭载在同一平台上组成同平台偏振仪器。其中,POSP配备了星上定标系统,可以提供高精度的大气或地球表面辐射偏振测量数据,而SIPC未配置星上定标系统。为了保证并提高SIPC的偏振测量精度,本文开展了同平台偏振仪器POSP到SIPC的绝对辐射定标系数和不同光路相对增益系数的交叉定标研究,实现了高精度的POSP偏振探测数据到SIPC的定标传递,并根据航飞实验得到了交叉定标传递结果,验证了同平台偏振交叉定标方法的可行性。具体来说,首先,根据双偏振仪器的成像特点和工作原理,建立了 POSP和SIPC的系统辐射测量模型,研究了双偏振仪器POSP和SIPC的定标方法,并通过设计双偏振仪器的偏振探测实验验证了 POSP和SIPC在已知偏振度光源和外场自然目标情况下的系统辐射测量模型的正确性和定标模型的准确性。其次,介绍了同平台偏振仪器的协同工作模式,推导了双偏振仪器的交叉定标模型,搭建了双偏振仪器航空验证平台,开展了多载荷综合探测航空校飞实验,并根据航飞实验中同平台偏振交叉定标系数和交叉定标模型计算了海洋地表和不同均匀程度的陆地地表类型的交叉定标传递结果,验证了同平台偏振仪器POSP和SIPC在航飞实验中的交叉定标模型的正确性和方法的可行性。最后,介绍了参量测量过程中的不确定度传递理论,系统分析了同平台偏振仪器在交叉定标传递过程中的不确定度来源,具体分析了各不确定度因素对交叉定标传递结果的影响,评估了 SIPC辐亮度和偏振度的交叉定标传递的不确定度。结果表明,同平台偏振仪器POSP和SIPC获取的海洋和陆地地表的辐亮度和偏振度趋势具有较好的一致性,并且对于均匀陆地目标的偏振探测结果,SIPC相对于POSP的辐亮度偏差为2.5372%,偏振度偏差为0.0125;另外,SIPC辐亮度和偏振度的交叉定标传递的不确定度分别为3.325%和0.209%。开展同平台偏振交叉定标方法研究,实现同平台偏振仪器间高精度定标参数的量值传递,提升“偏振交火”传感器在轨探测综合应用性能,是实现高精度气溶胶探测及反演的基础,为星载“偏振交火”传感器的交叉定标提供了技术支撑。同时,这也为国际上其他同平台协同观测遥感器的交叉定标提供了有价值的参考。
肖海霞[9]（2020）在《华北地区云中冰晶粒子的形状类别和增长演变机制研究》文中认为冰云主要是由不同类型的冰晶组成。云中冰晶粒子的不同形状会极大地影响冰晶粒子的单次散射特性,而粒子的单散射特性在云遥感和地球大气辐射收支的研究中起着重要作用。此外,云中冰晶粒子的形状与温度、水汽等大气环境有关,不同温度范围内冰晶粒子的形状分布对云的辐射特性具有重要影响。因此,研究云中冰晶粒子的形状类别、分布和演变特征是十分重要的。对此,本文主要从以下几个方面进行了研究:1)本文利用从中国河北地区的机载云粒子成像仪（CPI）观测到的晶粒子图像,建立了一个名为“中国冰晶数据库”（ICDC）的冰晶粒子图片数据集,该数据集由十个形状类别的冰晶粒子组成,包含7,282幅冰晶粒子图像。另外,本文提出了一种冰晶形状的自动分类模型,称为TL-Res Net152,它是一种基于迁移学习方法的深度卷积神经网络。实验结果表明,TL-Res Net152模型在冰晶形状分类中具有可靠的分类性能,分类准确率高达到96%,远远高于传统的分类方法。2)由于云中不同形状的冰晶粒子与环境温度等因素有关,因此,为了研究各类冰晶粒子的在不同温度和观测高度范围内的分布情况,本文利用TL-Res Net152冰晶粒子分类模型,分别对三次在中国河北地区飞机探测的冰晶粒子资料进行了研究分析。结果表明,三次观测过程中扇形板状（Ser）、中空的柱状（Hoc）、板状（Plt）类型的冰晶粒子都观测的比较少,而观测到的小不规则形状（Sir）、带有侧面的复杂晶体（Cox）、子弹玫瑰花形状（Bud）类型的冰晶粒子均较多。3)此外,为了进一步研究云中冰晶粒子的增长演变微物理特征,利用机载微物理探测仪器获得的2018年5月21日我国河北地区的一次层状云降雨过程的观测资料,本文详细分析了在层状云降水的不同时期云系中冰晶粒子的形状、分布以及增长机制。在降水初期,冰晶粒子主要由较小的不规则形状逐渐演变为针状和柱状的粒子,并出现了部分冰晶粒子的攀联,此时冰晶粒子的主要增长方式可能为凝华增长和Bergeron过程。在降水成熟期,冰晶粒子形态包括柱状、针状、板状、不规则形状以及冰晶粒子聚集体,冰晶粒子的主要增长方式为相互聚并增长并可能伴随着淞附增长。
邓琳[10]（2020）在《台风的云微物理特征及其演变机制研究》文中认为随着探测技术的不断发展,特别是卫星资料的大量释用,热带气旋（TC,西北太平洋又称台风）的整体的路径、强度预报水平逐年提升。对于快速增强这一特殊的涡旋强度变化,以及云微物理过程在其中的作用是仍是当下研究的热点及难点问题之一。同时,由于现有的中尺度数值模式中的云微物理参数化方案的不确定性,直接使得TC的降水预报,特别是定时、定点、定量的精细化预报能力尚待提高。本论文以台风中的云微物理过程特征及其演变机制为主线,对比了不同季节内登陆我国的超强台风在发生快速增强前的云内水成物特征差异,分析和改进了影响近地面雨水尺度的主要微物理过程及其参数化公式,可部分提升对台风内部云微物理过程及其演变的认识,提高现有的对台风发生快速增强以及登陆前后降水的精细化预报水平。具体研究内容及结论如下:利用美国联合台风预警中心（JTWC）的最佳路径数据集及欧洲中心新版再分析资料（ERA5）,将发生在1979-2017年间6月-8月以及9月-11月的台风划分为“夏台”和“秋台”,着重分析了登陆我国的超强台风的季节内变化特征。结果表明,尽管登陆我国的“夏台”数量是“秋台”的2倍,但后者更易达到超强台风的等级（占各自TC总数的比例分别为25.5%、39.5%）,且平均的生命周期也较短,极端强度也较强。有近一半的超强台风通过快速增强的方式达到最大强度。对比不同季节内的超强台风在出现快速增强前后的水成物演变特征可发现,快速增强阶段,两组TC内的区域平均的水成物演变特征相似;而在快速增强过程中,“秋台”内高层的冰相粒子显现出提前变化的特征,即冰晶粒子超前3-6小时发生显着增长,并通过自动转换及碰并等方式变成雪,“夏台”中则没有这一明显变化。不同季节内的超强台风发生快速增强时的初始强度及快速增强率没有一致性的差异。“秋台”内高、低空的环境场配置,例如高层较强的辐散,以及低层水汽和热通量的水平辐合可能是导致“秋台”在快速增强前6小时,低层有较强垂直上升运动出现的原因。通过将云水向上输送至混合层,云冰粒子可通过冻结的方式产生并在该高度处释放大量潜热,影响中层的大气不稳定度,“秋台”内RI启动前6小时的冰相水成物含量的变率与启动后第一个6小时内风速的增率具有一定的相关性,说明相变带来的潜热释放仅可能引起涡旋系统强度的变化。为了进一步研究发生在秋天的超强台风,在不同发展阶段,不同区域内的雨水的演变特征及与地面降水的关系,基于WRF中尺度模式和Morrison双参数云微物理方案,对2013年第19号超强台风“天兔”进行海上长时间（108h）的高分辨率（2km）数值模拟。以最大风速半径的2倍区分涡旋的内核和外围环流区域。模拟结果除了证实了“天兔”在快速增强期间高层冰相粒子的显着增长外,还发现内核区域的雨滴谱变化与垂直上升运动密切相关。低层雨水的含量和尺度直接决定了地表降水量和强度,且在对流层低层（1.25km）存在一个雨滴的数浓度的大值中心,一定程度上影响了雨滴的尺度特征。内核和外围环流处雨滴数浓度的源、汇项的空间分布及转换率存在显着差异。近地层的雨滴数量主要受控于自身的蒸发和破碎。由于地形等因素,台风在登陆前后,低层的水平风垂直切变的强度发生变化,会对系统内雨滴粒子的尺度以及地面降水率产生影响。基于两个不同尺度雨滴粒子在相同水平风垂直切变影响下的相对速度差以及碰撞韦伯数,研究风切对雨滴粒子碰撞结果以及谱型变化的可能影响。理论计算表明,强的风切变可增大雨滴在水平方向上的碰撞破碎率。使用WRF模式及Morrison双参数云微物理方案,通过分别减小云滴数浓度的固定值以及在雨水的收集/破碎参数化公式中加入一个表征风切作用的因子（Dth=max（300-4000×VWS,100）,Dth表示雨滴出现破碎的临界阈值）,来修正方案中的雨滴破碎率,并对2016年第4号强台风“妮妲”进行高时-空分辨率的数值模拟。结果表明,“妮妲”在登陆前后由于下垫面粗糙度的变化,低层风切显着增强。减少云滴数浓度可明显降低Morrison方案模拟的低层雨滴尺度,但仍会存在部分不真实的大雨滴。进一步引入风切因子后,抑制了大雨滴的产生,使得台风低层的雨滴数量增多,尺度减小,与偏振雷达及雨滴谱仪的观测相吻合,且雨滴尺寸的减小降低了强降水的出现频次,与地面降水分布更为接近。云水是雨水形成的主要来源之一,台风在登陆前后,由于气溶胶的卷入会引起云滴数浓度的显着改变,但对系统内的雨水以及地面降水率的影响程度尚不明确。基于WRFChem模式和Morrison双参数云微物理方案,从气溶胶的两种主要前体气体出发,讨论其排放强度对“妮妲”登陆前后云雨微物理过程及降水的可能影响。通过将生成硫酸盐和铵盐的前体气体浓度分别减少至原来的10%进行敏感性试验,并在初始场中加入温度的随机扰动,验证气溶胶-云效应的抗干扰性。结果显示,当系统主体位于海上时,降低硫酸盐（铵盐）的前体气体,均可使云滴的数浓度显着减少,云滴尺度增加,雨滴的尺度以及地面降水均小于控制试验结果,且降水提前发生,体现了气溶胶有抑制暖云过程而增强对流发展的作用。但当“妮妲”登陆后,减少硫酸盐（铵盐）前体气体的排放,雨滴的尺度和地面降水均小（大）于控制试验,两种气体表现出了相反的影响,这可能与系统内的高层冰相粒子以及低层水汽含量的差异有关。结合初始场温度的随机扰动试验结果显示,不同气溶胶前体气体浓度的减弱对台风内云滴数浓度的减小作用是显着且明确的,但对雨水及地面降水影响的不确定性较大,因此建议此方面的研究分析应更多地基于集合模拟的结果进行。
二、飞机探测云物理数据集的建立和应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、飞机探测云物理数据集的建立和应用（论文提纲范文）
（2）地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 地基微波辐射计在大气遥感探测中的应用发展简介 |
| 1.3 地基微波辐射计数据质量控制以及反演的研究进展 |
| 1.3.1 辐射计数据质量控制的研究进展 |
| 1.3.2 辐射计一级数据反演的研究进展 |
| 1.3.3 辐射计二级数据在对流性天气监测中的应用研究进展 |
| 1.4 问题的提出 |
| 1.5 本文的研究内容以及论文结构 |
| 第二章 微波辐射传输理论、辐射计工作原理及本文所用数据 |
| 2.1 热辐射理论 |
| 2.1.1 极化方式 |
| 2.1.2 Kirchhoff定律 |
| 2.1.3 普朗克定律和瑞利-金斯近似 |
| 2.1.4 亮温度 |
| 2.2 辐射传输方程的表达 |
| 2.3 大气微波吸收模式 |
| 2.3.1 大气成分和吸收气体 |
| 2.3.2 大气吸收谱线理论 |
| 2.3.3 氧气、水汽吸收计算 |
| 2.3.4 云水吸收计算 |
| 2.4 地基微波辐射传输模型以及亮温模拟计算流程 |
| 2.5 辐射计工作原理及亮温数据质量控制流程 |
| 2.5.1 地基微波辐射计工作原理介绍 |
| 2.5.2 辐射计亮温数据质量控制 |
| 2.5.3 数据质量控制的流程 |
| 2.6 本文所用数据 |
| 2.6.1 地基微波辐射计数据 |
| 2.6.2 RAOB、NCEP-fnl、ERA5等数据 |
| 第三章 基于“晴空”样本的一级数据评价和系统订正研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 “系统订正”理论与方法 |
| 3.3 使用资料 |
| 3.3.1 地基辐射计数据 |
| 3.3.2 “晴空”概念以及“晴空”时次筛选 |
| 3.4 系统订正效果分析 |
| 3.4.1 “系统订正”前后的亮温对比评价 |
| 3.4.2 基于“系统订正”后亮温数据的温湿廓线反演和结果分析 |
| 3.5 基于系统订正后亮温数据反演的大气温湿度剖面在天气过程中的应用分析 |
| 3.5.1 一次逆温层过程的遥感反演分析 |
| 3.5.2 一次夏季降水前后的水汽监测 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 一级亮温数据的“云影响”订正研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 云天微波遥感理论 |
| 4.3 云天亮温订正与温湿廓线反演方法 |
| 4.3.1 “云天”模拟计算样本构建与云影响因子(CI) |
| 4.3.2 基于模拟样本的云亮温贡献特征分析 |
| 4.3.3 云水浓度和云厚度的估计方法——“三通道法” |
| 4.3.4 云天亮温的云影响订正方法——“亮温扣除法” |
| 4.4 实测数据云影响订正效果分析 |
| 4.4.1 实测数据“云天”样本提取 |
| 4.4.2 效果评价方法 |
| 4.4.3 实测数据“云订正”前后的亮温对比分析、温湿廓线反演和结果分析 |
| 4.4.4 云参数对云订正和大气温湿度廓线反演效果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地基微波辐射计数据在对流性天气监测中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CAPE和CIN值 |
| 5.2.1 CAPE和CIN的定义 |
| 5.2.2 高时间分辨率大气廓线数据集的构建方法 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.3.1 .“三通道法”得到的云变化 |
| 5.3.2 降水前大气层结的高时间分辨率数据变化 |
| 5.3.3 .降水前CAPE和CIN的高时间分辨率数据变化 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与讨论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文的特色和创新点 |
| 6.3 存在的问题以及工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（3）基于CloudSat/CALIPSO卫星资料的云宏微观物理属性研究及在FAMIL2中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 CloudSat/CALIPSO卫星资料相关研究 |
| 1.2.2 云量和云辐射效应的模拟评估研究 |
| 1.2.3 次网格变率研究 |
| 1.2.4 云的水平非均匀性研究 |
| 1.2.5 云的微观物理属性研究 |
| 1.3 拟研究的科学问题 |
| 1.4 论文主要内容和章节安排 |
| 第二章 云量和云辐射效应的模拟评估 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 资料和方法介绍 |
| 2.2.1 资料介绍 |
| 2.2.1.1 卫星观测资料 |
| 2.2.1.2 再分析资料 |
| 2.2.1.3 CMIP6 模式资料 |
| 2.2.1.4 云模拟器输出资料 |
| 2.2.2 资料处理 |
| 2.3 云量的模拟评估 |
| 2.3.1 空间分布 |
| 2.3.2 垂直结构 |
| 2.3.3 云型演变 |
| 2.3.4 地区差异 |
| 2.4 云辐射效应的模拟评估 |
| 2.4.1 多模式集合的模拟评估 |
| 2.4.2 短波云辐射效应 |
| 2.4.3 长波云辐射效应 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 临界相对湿度的观测分析及参数化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相对湿度的诊断云方案 |
| 3.3 再分析资料对次网格变率的模拟评估 |
| 3.3.1 温湿廓线 |
| 3.3.2 相对湿度廓线 |
| 3.3.3 云量廓线 |
| 3.3.4 临界相对湿度廓线 |
| 3.4 临界相对湿度的分布特征和参数化 |
| 3.4.1 临界相对湿度的气候态分布 |
| 3.4.2 临界相对湿度的参数化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 云的水平非均匀性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 资料和方法介绍 |
| 4.2.1 资料介绍 |
| 4.2.2 方法介绍 |
| 4.3 云的水平非均匀性的分布特征 |
| 4.3.1 使用一维物理量计算的参数V |
| 4.3.2 使用三维物理量计算的参数V |
| 4.3.3 不同物理量计算的参数V的比较 |
| 4.4 不同类型云的水平非均匀性 |
| 4.4.1 各云型对应的参数V的分布特征 |
| 4.4.2 不同情况下参数V的分布差异 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 云微物理属性的特征分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 资料和方法介绍 |
| 5.2.1 资料介绍 |
| 5.2.2 资料处理 |
| 5.3 云微物理量的垂直和季节变化特征 |
| 5.3.1 水云(液相) |
| 5.3.2 冰云(冰相) |
| 5.4 不同类型云的微物理量的分布特征 |
| 5.4.1 水云(液相) |
| 5.4.2 冰云(冰相) |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 诊断云方案的改进及在FAMIL2 中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模式介绍和试验设计 |
| 6.2.1 模式介绍 |
| 6.2.2 试验设计 |
| 6.2.2.1 AMIP试验 |
| 6.2.2.2 水球试验 |
| 6.3 新旧方案下云量的模拟评估(AMIP试验) |
| 6.4 新旧方案下FAMIL2 的气候敏感度(水球试验) |
| 6.4.1 云反馈 |
| 6.4.2 气候敏感度 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要结论 |
| 7.3 创新点 |
| 7.4 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（4）飞机积冰气象条件研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 飞机探测研究 |
| 2 飞机积冰天气系统研究 |
| 3 飞机积冰的卫星监测识别研究 |
| 4 飞机积冰预报方法研究 |
| 5 飞机积冰气候特征研究 |
| 6 结论和讨论 |
（5）基于多维卫星数据的云底高度估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 天基主被动遥感数据集构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数据来源及其特征 |
| 2.3 数据集构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 面向飞行器成像制导的云底高度统计分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 云层对目标探测及红外末制导的影响 |
| 3.3 目标区域云层情况统计分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于主被动遥感特征融合的云底高度外推方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主被动遥感云类型反演模型建立 |
| 4.3 CLOUDSAT云系的云高均一性分析 |
| 4.4 算法评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 特征优化的高维卫星数据云底高度反演方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 云类型特征提取 |
| 5.3 云底高度反演模型建立 |
| 5.4 算法评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 本文的创新之处 |
| 6.3 进一步研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文及专利 |
| 附录2 攻读学位期间从事的科研课题 |
（6）气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大气气溶胶及其源和汇 |
| 1.2 水云的特征 |
| 1.3 大气气溶胶的气候效应 |
| 1.4 激光遥感大气气溶胶参数 |
| 1.5 激光、微波联合遥感水云的宏、微观参数 |
| 1.6 研究目的、意义和目前的研究现状 |
| 1.7 论文的创新性和主要内容 |
| 第2章 实验遥感探测设备介绍 |
| 2.1 多波长拉曼偏振激光雷达系统 |
| 2.2 多波长水汽气溶胶激光雷达系统 |
| 2.3 毫米波雷达系统 |
| 第3章 气溶胶光学和微物理参数的反演 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 激光雷达数据预处理 |
| 3.3 气溶胶光学参数的反演 |
| 3.3.1 Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.2 Raman-Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.3 退偏振比的计算方法 |
| 3.3.4 利用实验观测数据反演气溶胶的光学参数 |
| 3.4 气溶胶微物理参数的反演 |
| 3.4.1 气溶胶的谱分布模型 |
| 3.4.2 利用Mie散射理论构建正演模型 |
| 3.4.3 气溶胶谱分布反演方法 |
| 3.4.4 谱分布理论模拟研究 |
| 3.4.5 实验反演结果和机载观测结果的对比 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 云宏微观参数的反演 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 毫米波雷达数据预处理 |
| 4.3 云宏观参数的反演 |
| 4.4 水云相态的识别方法 |
| 4.5 激光、微波联合反演云微物理参数的方法 |
| 4.6 本章总结 |
| 第5章 大气气溶胶与水云相互作用的星载观测 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 星载观测与数据介绍 |
| 5.3 东亚地区气溶胶与水云的分布特征 |
| 5.4 气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径的关系 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文的创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩写 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）SACOL站冰云粒子下降末速度的观测及反演研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 冰云及粒子下降末速度 |
| 1.3 云探测技术 |
| 1.4 本文主要内容及创新点 |
| 第二章 数据与方法介绍 |
| 2.1 KAZR云雷达介绍 |
| 2.2 KAZR数据介绍 |
| 2.2.1 多普勒速度 |
| 2.2.2 雷达反射率 |
| 2.3 聚类分析 |
| 第三章 冰云粒子下降末速度的反演 |
| 3.1 反演算法介绍 |
| 3.1.1 统计拟合算法 |
| 3.1.2 时间平均算法 |
| 3.1.3 联合反演算法 |
| 3.2 不同反演方法对比分析 |
| 3.3 下降末速度的个例反演 |
| 3.4 雷达反射率与下降末速度的时空分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SACOL站不同类型云粒子下降末速度分布 |
| 4.1 不同类型云Z与V_t的频率分布 |
| 4.2 不同类型云Z与V_t的日变化与季节变化特征 |
| 4.3 不同类型云Z,V_t及a,b系数垂直分布特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）同平台偏振交叉定标关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外偏振遥感器航飞实验研究进展 |
| 1.2.1 国外偏振遥感器航飞实验研究进展 |
| 1.2.2 国内偏振遥感器航飞实验研究进展 |
| 1.3 偏振遥感器定标研究进展 |
| 1.3.1 发射前实验室定标 |
| 1.3.2 发射后在轨定标 |
| 1.4 同平台偏振遥感技术发展需求 |
| 1.5 本论文研究的必要性 |
| 1.6 本论文的研究内容 |
| 第2章 双偏振仪器偏振测量基本原理 |
| 2.1 偏振光的描述 |
| 2.1.1 偏振光的椭圆方程 |
| 2.1.2 斯托克斯矢量 |
| 2.1.3 穆勒矩阵 |
| 2.2 斯托克斯参量的测量 |
| 2.3 同平台偏振仪器 |
| 2.3.1 POSP光学系统总体方案 |
| 2.3.2 POSP偏振探测原理 |
| 2.3.3 SIPC光学系统总体方案 |
| 2.3.4 SIPC偏振探测原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双偏振仪器偏振探测实验验证研究 |
| 3.1 POSP辐射测量模型研究 |
| 3.2 SIPC辐射测量模型研究 |
| 3.3 双偏振仪器定标研究 |
| 3.3.1 实验室定标研究 |
| 3.3.2 外场实验定标研究 |
| 3.4 双偏振仪器偏振探测实验验证研究 |
| 3.4.1 实验室实验验证研究 |
| 3.4.2 外场实验验证研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 同平台偏振交叉定标方法研究 |
| 4.1 同平台偏振仪器工作模式 |
| 4.2 同平台偏振交叉定标模型建立 |
| 4.3 同平台偏振交叉定标航飞实验验证研究 |
| 4.3.1 航飞实验与结果分析 |
| 4.3.2 交叉定标系数计算 |
| 4.3.3 交叉定标结果验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 同平台偏振交叉定标传递不确定度分析 |
| 5.1 不确定度传递的规则 |
| 5.2 交叉定标传递不确定度 |
| 5.2.1 POSP和SIPC测量值的不确定度 |
| 5.2.2 交叉定标系数Ar、K_1和K_2的不确定度 |
| 5.2.3 SIPC斯托克斯参量q和u的不确定度 |
| 5.2.4 SIPC偏振度P和辐亮度L交叉定标传递的不确定度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作的总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录英文简写 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（9）华北地区云中冰晶粒子的形状类别和增长演变机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冰晶粒子的分类研究 |
| 1.2.2 冰晶粒子与环境温度 |
| 1.2.3 层状云中冰晶粒子微物理特征 |
| 1.3 本文研究方法与特色 |
| 1.3.1 云中冰晶粒子的分类 |
| 1.3.2 TL-Res Net152 分类模型的应用 |
| 1.3.3 层状云微物理结构的研究 |
| 第二章 研究资料说明 |
| 2.1 研究资料 |
| 2.2 资料处理 |
| 第三章 基于深度迁移学习的云中冰晶粒子分类 |
| 3.1 冰晶粒子数据集 |
| 3.2 冰晶分类模型的建立 |
| 3.3 实验参数设置 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 冰晶分类模型的训练与验证 |
| 3.4.2 TL-ResNet152 模型的评估 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 第四章 冰晶分类模型的应用 |
| 4.1 分类模型应用的结果分析 |
| 4.1.1 2017年11月25日观测个例 |
| 4.1.2 2016年9月17日观测个例 |
| 4.1.3 2017年2月21日观测个例 |
| 4.2 结果比较与分析 |
| 4.3 小结与讨论 |
| 第五章 一次降水性层状云系统微物理结构的飞机观测研究 |
| 5.1 天气背景和探测路径 |
| 5.1.1 天气背景分析 |
| 5.1.2 飞行轨迹以及多普勒雷达资料分析 |
| 5.2 云中微物理结构特征探测分析 |
| 5.2.1 各气象要素的变化 |
| 5.2.2 混合相云中冰晶粒子分布特征及增长机制 |
| 5.2.3 融化层中冰晶粒子的特征 |
| 5.3 小结与讨论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作及结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（10）台风的云微物理特征及其演变机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 热带气旋中云微物理特征的观测研究进展 |
| 1.3 云微物理方案/过程对热带气旋影响的数值研究进展 |
| 1.3.1 云微物理方案/过程对热带气旋路径、强度模拟的影响研究 |
| 1.3.2 云微物理方案/过程对热带气旋降水及水成物分布模拟的影响研究 |
| 1.4 科学问题及论文主要结构 |
| 1.4.1 科学问题的提出 |
| 1.4.2 论文主要结构 |
| 第二章 研究方法和模式简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 观测资料 |
| 2.3 中尺度模式WRF/WRF-CHEM简介 |
| 2.3.1 动力框架和模块 |
| 2.3.2 云微物理参数化方案 |
| 2.3.3 卫星、雷达模拟器 |
| 第三章 登陆中国的超强“夏台”和“秋台”的云物理统计特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 统计算法 |
| 3.3 登陆中国的超强“夏台”和“秋台”的特征对比 |
| 3.3.1 生成频次与路径 |
| 3.3.2 强度 |
| 3.3.3 云微物理特征 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于数值模拟的台风的云微物理特征及水汽收支分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 个例介绍 |
| 4.3 模式设计和验证 |
| 4.3.1 模式设计 |
| 4.3.2 模式结果验证 |
| 4.4 云微物理特征分析 |
| 4.4.1 液水、冰水路径 |
| 4.4.2 雨滴谱 |
| 4.4.3 雨水特征及暖雨微物理过程的源、汇项 |
| 4.4.4 水汽收支 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 垂直风切变对台风低层雨滴谱的影响及参数化订正 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 个例介绍 |
| 5.3 水平风垂直切变对粒子碰撞结果的影响 |
| 5.4 基于理论模型的雨滴碰撞/破碎参数化公式订正 |
| 5.5 模式设计和验证 |
| 5.5.1 模式设计 |
| 5.5.2 模式结果验证 |
| 5.6 模拟结果讨论 |
| 5.6.1 低层水平风垂直切变 |
| 5.6.2 雨水特征及相关云微物理过程 |
| 5.6.3 热、动力场对云微物理过程的响应 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 气溶胶前体气体对台风暖云微物理过程及降水的可能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 个例介绍 |
| 6.3 模式设计和验证 |
| 6.3.1 模式设计 |
| 6.3.2 模式结果验证 |
| 6.4 气溶胶、水成物特征及暖云微物理过程 |
| 6.4.1 气溶胶浓度演变 |
| 6.4.2 云、雨滴的演变特征 |
| 6.4.3 热、动力场演变 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与讨论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点及存在问题 |
| 7.2.1 论文创新点 |
| 7.2.2 存在问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
四、飞机探测云物理数据集的建立和应用（论文参考文献）
- [1]我国云降水物理飞机观测研究进展[J]. 郭学良,付丹红,郭欣,方春刚. 应用气象学报, 2021(06)
- [2]地基微波辐射计亮温观测数据的质量评价、订正与反演应用研究[D]. 李青. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [3]基于CloudSat/CALIPSO卫星资料的云宏微观物理属性研究及在FAMIL2中的应用[D]. 缪昊. 南京信息工程大学, 2021
- [4]飞机积冰气象条件研究进展[J]. 孙晶,李想. 气象科技, 2020(04)
- [5]基于多维卫星数据的云底高度估计方法研究[D]. 梁帅. 华中科技大学, 2020
- [6]气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演[D]. 徐继伟. 中国科学技术大学, 2020
- [7]SACOL站冰云粒子下降末速度的观测及反演研究[D]. 李旭岗. 兰州大学, 2020(01)
- [8]同平台偏振交叉定标关键技术研究[D]. 朱双双. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]华北地区云中冰晶粒子的形状类别和增长演变机制研究[D]. 肖海霞. 南京信息工程大学, 2020
- [10]台风的云微物理特征及其演变机制研究[D]. 邓琳. 中国气象科学研究院, 2020(03)