中高層大氣OH自由基探測原理與方法

目錄
第1章 大氣OH自由基概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 對氣候的影響 2
1.1.2 對環(huán)境的影響 3
1.2 全球時空分布特征 4
1.3 源和匯 7
1.3.1 源 7
1.3.2 匯 9
1.4 物理性質(zhì) 12
1.4.1 譜線形成 12
1.4.2 譜線形狀 13
1.5 光學(xué)特征 16
參考文獻(xiàn) 17
第2章 OH自由基探測基本原理 20
2.1 理化方法探測OH自由基 21
2.1.1 激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)及氣體擴張激光誘導(dǎo)熒光技術(shù) 21
2.1.2 差分吸收光譜技術(shù) 22
2.1.3 化學(xué)離子質(zhì)譜技術(shù) 23
2.1.4 其他探測技術(shù) 25
2.2 探空氣球和飛機載荷探測OH自由基 27
2.2.1 探空氣球探測OH自由基 27
2.2.2 飛機載荷探測OH自由基 28
2.3 衛(wèi)星載荷探測OH自由基 29
2.3.1 探測原理 29
2.3.2 應(yīng)用 29
2.4 地基探測OH自由基 38
2.5 模型方法研究OH自由基 43
參考文獻(xiàn) 45
第3章 空間外差光譜技術(shù) 48
3.1 空間外差光譜技術(shù)理論 48
3.1.1 光干涉理論 49
3.1.2 光譜分辨能力 54
3.1.3 儀器線型函數(shù) 55
3.1.4 其他相關(guān)理論 56
3.2 干涉圖數(shù)據(jù)分析與處理 57
3.2.1 光譜圖重建 57
3.2.2 干涉圖數(shù)據(jù)處理 59
參考文獻(xiàn) 62
第4章 大氣輻射傳輸基礎(chǔ) 63
4.1 地球大氣的基本組成 63
4.2 輻射傳輸?shù)幕疚锢砹?66
4.3 比爾-朗伯定律 68
4.4 大氣輻射傳輸影響因素 69
4.4.1 大氣分子散射 69
4.4.2 大氣分子吸收 70
4.4.3 大氣分子折射 72
4.5 臨邊輻射傳輸過程 73
4.5.1 觀測幾何簡介 73
4.5.2 輻射傳輸方程 76
4.5.3 常用的臨邊輻射傳輸模型 81
參考文獻(xiàn) 87
第5章 單傳感器OH自由基臨邊觀測正演 89
5.1 太陽光譜的測定 89
5.1.1 地基測量 90
5.1.2 衛(wèi)星測量 91
5.2 大氣模式 93
5.3 OH自由基濃度數(shù)據(jù)庫 94
5.3.1 數(shù)據(jù)源 94
5.3.2 構(gòu)建方法 97
5.3.3 OH自由基的全球分布 102
5.4 OH自由基熒光發(fā)射光譜 156
5.4.1 發(fā)射光譜計算 156
5.4.2 構(gòu)建發(fā)射光譜數(shù)據(jù)庫 157
5.5 觀測能量仿真 157
5.6 應(yīng)用 160
5.6.1 干涉圖數(shù)據(jù)處理 160
5.6.2 全球仿真結(jié)果 168
5.7 觀測能量的敏感性 178
5.7.1 對太陽天頂角的敏感性 178
5.7.2 對相對方位角的敏感性 179
參考文獻(xiàn) 179
第6章 單傳感器OH自由基臨邊觀測反演 181
6.1 數(shù)據(jù)源 181
6.2 臨邊反演基本算法 181
6.3 反演算法的實現(xiàn) 184
6.3.1 中間層云的識別與處理 184
6.3.2 OH自由基信號分離 186
6.4 發(fā)射能量的敏感性 202
6.4.1 對太陽天頂角的敏感性 202
6.4.2 對相對方位角的敏感性 202
6.5 應(yīng)用 203
參考文獻(xiàn) 209
第7章 正演及反演誤差分析 211
7.1 間接測量誤差的分析方法 211
7.1.1 正演結(jié)果誤差分析 211
7.1.2 反演結(jié)果誤差分析 212
7.2 觀測能量誤差分析 212
7.2.1 大氣模式 212
7.2.2 多普勒效應(yīng) 214
7.2.3 定標(biāo)誤差 215
7.2.4 總誤差 215
7.3 反演誤差分析 216
7.3.1 觀測能量誤差導(dǎo)致的反演誤差 216
7.3.2 反演算法的誤差 222
7.3.3 總誤差 224
參考文獻(xiàn) 225
第8章 DSHS三維層析探測 226
8.1 三維正演 226
8.1.1 三維正演理論 226
8.1.2 結(jié)果實例 229
8.2 三維層析反演 232
8.2.1 三維層析反演方法 232
8.2.2 查找表參數(shù)設(shè)置 234
8.2.3 結(jié)果實例 237
8.2.4 誤差分析 237
參考文獻(xiàn) 241