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基于葵花-8卫星大气产品的地表下行短波辐射计算
本站小编 Free考研考试/2022-01-03
地表下行短波辐射DSSR(Downward Surface Shortwave Radiation)的准确估算在气候变化研究和地表太阳能估算等领域具有重要作用。新一代静止气象卫星葵花-8(Himawari-8)具有高达10 min的对地观测能力，为DSSR近实时估算提供了新机遇。然而，日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)对外公开的葵花-8辐射产品中，没有将其反演的云、气溶胶产品作为DSSR的输入参数，从而没有形成一整套的DSSR估算算法流程，缺乏产品输出的一致性。大气中的云、气溶胶是DSSR的重要影响因子，本文重点考虑云、气溶胶对太阳辐射的影响，基于大气辐射传输模式RSTAR构建了DSSR查找表，开发了DSSR的快速计算方法，进而将JAXA葵花-8二级云、气溶胶产品(光学厚度，粒子有效半径等)作为快速化计算方法的输入参量，计算得到了DSSR。通过与JAXA葵花-8二级DSSR产品(JAXA DSSR)对比，发现两者具有很好的空间一致性。为了进一步评价本文的DSSR计算精度，分别选取了陆地(Yonsei)和海洋(0n_165e)的观测数据验证了2016年4、7、10和12月本文计算的DSSR和同时期的JAXA DSSR产品，验证结果显示两者的DSSR在两个观测站点均具有非常高的相关性(全天空、晴空和云天条件下的相关系数R 均大于0.88)。在两个站点云天条件下的验证结果中，考虑了云相态并在冰云模型中使用了非球形冰晶粒子(六棱柱)来计算DSSR，获得了比JAXA DSSR更小的偏差。本文提出的快速化计算方法能快速准确地计算DSSR，可为计算地表辐射收支等研究提供重要数据支撑。
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