联合测云体制下的光学厚度反演技术研究

张婷; 刘磊; 高太长; 胡帅

doi:doi:10.3788/LOP57.192802

激光与光电子学进展, 2020, 57 (19): 192802, 网络出版: 2020-09-27

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Optical Depth Inversion Technique Under Joint Cloud Measurement System

张婷 ^1,*刘磊 ²高太长 ²胡帅 ²

作者单位

¹ 河北省气象技术装备中心, 河北石家庄 050021

² 国防科技大学气象海洋学院, 江苏南京 211101

图 & 表

图 1. 天顶方向向下红外辐射与云底高度、光学厚度的关系

Fig. 1. Relation between infrared radiance from zenith and the cloud base height and optical depth

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图 2. 云光学厚度的反演流程

Fig. 2. Inversion process of cloud optical depth

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图 3. 单层云情况下的全天空红外辐射分布和全天空光学厚度分布。(a)全天空红外辐射分布;(b)全天空光学厚度分布

Fig. 3. All-sky infrared radiation distribution and all-sky optical depth distribution in the case of single-layer cloud. (a) All-sky infrared radiation distribution; (b) all-sky optical depth distribution

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图 4. 两层云情况下的全天空红外辐射分布和全天空光学厚度分布。(a)全天空红外辐射分布;(b)全天空光学厚度分布

Fig. 4. All-sky infrared radiation distribution and all-sky optical depth distribution in the case of two-layer cloud. (a) All-sky infrared radiation distribution; (b) all-sky optical depth distribution

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表 1不同云底高度和光学厚度下天顶方向向下红外辐射值的详细情况

Table1. Downward infrared radiance at zenith under different cloud base heights and optical depths

Cloud baseheight /km	Radiance /(W·m^-2·Sr^-1)
Cloud baseheight /km	D=0	D=1	D=2	D=3	D=4	D=5	D=6	D=7	D=8	D=9	D=10
1	10.3	18.2	22.9	25.9	28	29.3	30.3	31.0	31.4	31.7	32.0
2	10.3	17.4	21.7	24.4	26.2	27.4	28.3	28.9	29.3	29.6	29.8
3	10.3	16.7	20.4	22.8	24.4	25.4	26.2	26.7	27.1	27.3	27.5
4	10.3	16	19.2	21.2	22.5	23.5	24.1	24.6	24.9	25.1	25.3
5	10.3	15.2	17.9	19.6	20.8	21.5	22.1	22.5	22.7	22.9	23.1
6	10.3	14.5	16.7	18.1	19.0	19.6	20	20.3	20.6	20.7	20.9
7	10.3	13.8	15.5	16.6	17.3	17.7	18.1	18.3	18.5	18.6	18.7
8	10.3	13.2	14.6	15.3	15.8	16.1	16.4	16.6	16.7	16.8	16.9
10	10.3	12.5	13.4	13.8	14	14.2	14.3	14.4	14.4	14.5	14.5
12	10.3	12.4	13.2	13.6	13.8	13.9	14	14	14.1	14.1	14.1

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表 2不同云底高度范围下光学厚度的反演范围

Table2. Inversion range of optical depth for different cloud base heights

The range of cloud base height /km	≤2	2--5	5--6	6--8	>8
The range of optical depth	0--6	0--5	0--4	0--3	0--2

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张婷, 刘磊, 高太长, 胡帅. 联合测云体制下的光学厚度反演技术研究[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(19): 192802. Ting Zhang, Lei Liu, Taichang Gao, Shuai Hu. Optical Depth Inversion Technique Under Joint Cloud Measurement System[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(19): 192802.

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图 1. 天顶方向向下红外辐射与云底高度、光学厚度的关系

Fig. 1. Relation between infrared radiance from zenith and the cloud base height and optical depth

图 2. 云光学厚度的反演流程

Fig. 2. Inversion process of cloud optical depth

图 3. 单层云情况下的全天空红外辐射分布和全天空光学厚度分布。(a)全天空红外辐射分布;(b)全天空光学厚度分布

Fig. 3. All-sky infrared radiation distribution and all-sky optical depth distribution in the case of single-layer cloud. (a) All-sky infrared radiation distribution; (b) all-sky optical depth distribution

图 4. 两层云情况下的全天空红外辐射分布和全天空光学厚度分布。(a)全天空红外辐射分布;(b)全天空光学厚度分布

Fig. 4. All-sky infrared radiation distribution and all-sky optical depth distribution in the case of two-layer cloud. (a) All-sky infrared radiation distribution; (b) all-sky optical depth distribution

表 1不同云底高度和光学厚度下天顶方向向下红外辐射值的详细情况

Table1. Downward infrared radiance at zenith under different cloud base heights and optical depths

表 2不同云底高度范围下光学厚度的反演范围

Table2. Inversion range of optical depth for different cloud base heights

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图 1. 天顶方向向下红外辐射与云底高度、光学厚度的关系

Fig. 1. Relation between infrared radiance from zenith and the cloud base height and optical depth

图 2. 云光学厚度的反演流程

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图 3. 单层云情况下的全天空红外辐射分布和全天空光学厚度分布。(a)全天空红外辐射分布;(b)全天空光学厚度分布

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