气溶胶对短波红外卫星遥感大气CH4影响的敏感性-国家卫星气象中心
地物的波谱特性与大气对遥感监测的影响
地理科学学院《遥感原理与应用》讲义地物的波谱特性与大气对遥感监测的影响目录1 绪........................................................................................................................................... - 4 -1 电磁波谱及大气对遥感监测的影响…………………………………………..-31.1 电磁波及电磁波谱 ................................................................................................. - 4 -1.1.1 电磁波................................................................................................................ - 4 -1.1.2 电磁波谱............................................................................................................ - 4 -1.2 大气对遥感监测的影响 ........................................................................................ - 5 -1.2.1 大气成分............................................................................................................ - 5 -1.2.2 大气结构............................................................................................................ - 5 -1.2.3 大气对太阳辐射的影响.................................................................................... - 6 -1.2.3.1 大气的反射作用........................................................................................... - 6 -1.2.3.2 大气的吸收作用........................................................................................... - 6 -1.2.3.3 大气的散射作用........................................................................................... - 7 -1.2.3.4 小结.......................................................................................................... - 10 -1.2.4 大气窗口.......................................................................................................... - 10 -2 地物的波谱特性......................................................................................................... - 11 -2.1 地物波谱与地物波谱特性.................................................................................. - 11 -2.1.1 地物波谱.......................................................................................................... - 11 -2.1.2 地物波谱特性.................................................................................................. - 11 -2.2 地物的反射波谱特征........................................................................................... - 11 -2.2.1 地物反射与反射类型...................................................................................... - 12 -2.2.2 地物的反射率.................................................................................................. - 12 -2.2.2.1 概念及影响因素......................................................................................... - 13 -2.2.2.2 差异的意义 ............................................................................................... - 13 -2.2.3 地物反射波谱与反射波谱曲线...................................................................... - 13 -2.2.3.1 概念.......................................................................................................... - 13 -2.2.3.2 不同地物不同反射波谱及其意义................................................................. - 14 -2.2.3.3 几种常见地物的反射波谱曲线特征 ............................................................. - 14 -2.3 地物的发射波谱特征........................................................................................... - 16 -2.3.1 黑体辐射.......................................................................................................... - 16 -2.3.2 实际物体辐射.................................................................................................. - 17 -2.3.2.1 基尔霍夫定律............................................................................................ - 17 -3 地物波谱曲线的作用 .............................................................................................. - 18 -4 心得体会......................................................................................................................... - 19 -5 思考题及参考答案.................................................................................................... - 20 -6、图表目录…………………………………………………………………………………-14图1-1 电磁波谱图……………………………………………………………………- 4 图1-2 大气垂直分布图...............................................................................................- 4 图1-3 大气吸收谱…………………………………………………………………….- 6 图1-4 散射光强分布图………………………………………………………………- 7 图1-5 瑞利散射与波长的关系……………………………………………………..- 8 图1-6 米氏散射……………………………………………………………………….- 8 图1-7 无选择散射…………………………………………………………………….- 9 图1-8 大气吸收与大气窗口示意图………………………………………………-10 图2-1 镜面反射……………………………………………………………………....-11图2-2 漫反射………………………………………………………………………….-11图2-3 方向反射……………………………………………………………………....-11 图2-4 瑞利准则的推导……………………………………………………………..-12 图2-5 雪、沙漠、湿地、小麦反射波谱曲线………………………………….-13图2-6 叶子的反射波谱曲线……………………………………………………….-14 图2-7 水体的反射波谱曲线………………………………………………………..-14图2-8 三种土壤的反射波谱曲线…………………………………………………-15图2-9 几种岩石的反射波谱曲线…………………………………………………-15 图2-10 不同温度下的黑体波谱辐射通量密度曲线……………………………-16图2-11 不同温度时黑体辐射的峰值波长………………………………………..-16表1-1 常用的波段……………………………………………………………………- 6表2-1 一些地物（温度20度）的发射率……………………………………….-127、小组分工…………………………………………………………………………………-16遥感物理基础§1 绪遥感（remote sensing）即“遥远的感知”，是一门集中了卫星技术、电子技术、光学技术、计算机技术、通讯技术以及地球科学等多种科学，利用航天、航空探测器对陆地、海洋、大气、环境等进行检测与测绘的综合性很强的新型探测技术。
海洋环境监测中的卫星遥感技术考核试卷
考生姓名：__________答题日期：_______得分：_________判卷人：_________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.卫星遥感技术中，常用于海洋环境监测的传感器是：（）
C.卫星遥感技术只能监测静态的海洋环境
D.卫星遥感技术对海洋环境监测没有局限性
15.以下哪个卫星系统主要用于全球海洋环境的实时监测？（）
A. GPS
B. GLONASS
C.北斗导航卫星系统
D. Jason卫星系列
16.下列哪种卫星遥感技术主要用于海洋油膜监测？（）
A.多光谱遥感
B.高光谱遥感
C.红外遥感
A. MODIS
B. MRI
C. CT
D. PET
2.下列哪个卫星不属于海洋环境监测卫星系列？（）
A.海洋卫星一号
B.风云三号
C.地球观测卫星
D.资源一号
3.在卫星遥感中，海水温度的测量主要使用哪个波段的光谱信息？（）
A.可见光波段
B.红外波段
C.微波波段
D.紫外波段
4.关于海洋叶绿素浓度监测，以下哪个说法是错误的？（）
A.辐射校正
B.大气校正
C.几何校正
D.目标识别
20.关于卫星遥感技术在海洋环境监测中的应用，以下哪个说法是错误的？（）
A.可以实现大范围、快速监测
B.可以获取长期、连续的监测数据
C.可以实时传输数据，便于应急处理
D.成本高，操作复杂，难以普及
（结束）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
遥感技术在气象观测与预测中的应用考核试卷
4.结合实例，说明遥感技术在气候研究中的应用，并讨论遥感技术在应对气候变化方面的潜在价值。（）
标准答案
一、单项选择题
1. C
2. D
3. B
4. D
5. C
6. D
7. C
8. A
9. D
2.遥感数据通过数据同化技术融入气象预测模型，提供大范围、实时的气象信息，提高了初始场的精度和预报的时效性。
3.遥感技术优势在于快速覆盖大范围区域，实时监测灾害发展。局限性包括分辨率有限，受天气影响，以及数据处理的时效性。
4.遥感技术在气候研究中可用于长期气候变化的监测，如冰川退缩、海平面变化等。其潜在价值在于提供全球气候变化的宏观视角，辅助政策制定和应对措施规划。
A.可见光波段B.红外波段
C.微波波段D.紫外波段
15.关于气象卫星的遥感传感器，以下哪项描述是正确的？（）
A.只能在工作日的白天进行观测
B.受天气影响很大，观测数据不稳定
C.可以24小时不间断地进行气象观测
D.只能在地面站的控制下进行数据采集
16.遥感技术在气候研究中，以下哪项应用是正确的？（）
A.无法用于分析气候变化趋势
B.能够实时更新气象数据
C.遥感数据与气象模型不能有效结合
D.对气象模型的初始场有重要影响
12.下列哪种气象现象无法通过遥感技术进行监测？（）
A.沙尘暴B.暴雨
C.龙卷风D.地热异常
13.在遥感图像处理中，哪种技术常用于气象数据的增强？（）
A.主成分分析
B.傅里叶变换
C.小波变换
D.以上都是
大气参数反演之气溶胶反
06
参考文献
参考文献
气溶胶反演算法
基于卫星遥感数据和地面观测数据，通过一定的算法模型，反演出大气中气溶胶的分布 和浓度信息。
气溶胶对气候的影响
气溶胶能够吸收和散射太阳辐射，对气候变化产生重要影响。通过反演得到的气溶胶信 息有助于更好地了解气溶胶在全球气候变化中的作用。
气溶胶与空气质量的关系
气溶胶浓度的高低直接影响空气质量，反演得到的气溶胶信息可以为空气质量预报和治 理提供重要依据。
高分辨率气溶胶反演技术发展
偏振敏感技术
利用偏振敏感技术可以获取 气溶胶的更多信息，提高反 演精度，是未来气溶胶反演
技术的重要发展方向。
多角度观测技术
利用多角度观测技术可以获 取气溶胶在不同角度下的散 射特性，进而提高反演精度
。
深度学习技术
深度学习技术在图像处理和 模式识别等领域具有广泛的 应用前景，未来可以利用深 度学习技术提高气溶胶反演 的自动化和智能化水平。
气溶胶反演的数学模型
辐射传输模型
描述光在气溶胶介质中的传播过程，包括散射、吸收、再辐射等 作用。
大气辐射传输方程
基于能量守恒原理建立的方程，用于描述大气中辐射能量的传输 过程。
气溶胶反演模型
基于辐射传输模型和观测数据建立的数学模型，用于反演气溶胶 的物理和化学特性。
03
气溶胶反演的算法与实 现
优化算法
大气污染源解析
要点一
总结词
气溶胶反演在解析大气污染源方面具有独特优势，通过对 气溶胶的化学组成和来源进行分析，可以识别出不同污染 物的排放源，为污染治理提供科学依据。
要点二
详细描述
气溶胶反演技术通过分析气溶胶中不同化学成分的浓度和 分布，结合排放源清单和气象信息，能够准确识别出不同 污染物的排放源。这种技术有助于政府和环保部门制定针 对性的污染治理措施，减少污染物排放，改善空气质量。
大气遥感第三章：太阳辐射在大气中的吸收和散射1
1.05
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• 它是在大气温度变化范围内唯一可以发生相变 的成分。由于水的三态都善于吸收和放射红外 辐射，因而对地面和空气的温度变化也有一定 的影响。
大气遥感
水汽的吸收系数
(m) kl,w (m-1) (m) kl,w (m-1) (m) kl,w (m-1)
0.691.6源自0.9327001.85
220000
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赴美国国家大气研究中心(NCAR)短期访问总结
气象科技合作动态2019年第2期赴美国国家大气研究中心（&C A R)短期访问总结程兴宏(中国气象科学研究院，北京100081)1概况根据国家自然科学基金项目“基 于卫星资料同化及W R F云-辐射耦合 模式的太阳能模拟和预报改进方法研 究”工作的需要，应美国国家大气研究 中心（N CAR)中尺度微尺度气象研究 实验室（MMM)刘志权博士邀请，2018 年5月15日至10月31日，中国气象 科学研究院程兴宏赴N C A R进行了 短期合作研究。
在美期间主要开展了 以下工作：（1) 了解N C A R大气化学 模式和气溶胶激光雷达资料同化最新 研究进展*2)初步发展了基于敏感性 分析和三维变分的污染源同化方法；(3)初步研究了基于C R T M辐射传输 模式的气溶胶激光雷达资料同化。
2 N CA R大气化学模式和资料同化在美期间参加了由N C A R主办 的2018年W R F模式学术研讨会和大 气化学模式基础培训会，了解了由N C A R和美国国家海洋和大气管理局 (N O AA)为主研发的空气质量预报模 式W RF-Chem和下一代大气化学模式 MICM (Model-Independent Che-mistryModule)的最新研究进展，并与 N C A R相关专家交流了气溶胶激光雷 达 同。
2.1大气化学模式最新研究进展2018年6月发布的最新版本WRF-Chem v4. 0模式主要更新内容包括：①发展了基于平流层臭氧计算的位涡参数化方案；②更新了 m o s aic气溶胶化学机制； ③更新了MO-Z A R T臭氧和相关痕量气体的气相化 学机制；④增加了与气溶胶热动力模式ISO RRO PIA耦合的非均相气相化 学机制选项；⑤增加了积分反应率诊断选项；⑥在辐射传输方案中增加了气溶胶-辐射反馈诊断项。
进 行 WRF-Chem 模 式改进工作包括：①发展大气化学数据同化研究测试平台W RF-Chem/ D A R T;②发展W RF-Chem伴随模式；③发展臭氧示踪方法；④发展RACM2气相化学机制，以便更好地模 拟二次气溶胶；⑤发展适用于W RF-Chem模式的全球人为源排放清单处理工具；⑥基于卫星遥感火点辐射功率数据反演火点排放源和模拟烟羽抬 升过程。
CE318_太阳光度计技术手册
CE318太阳光度计技术手册中国气象局监测网络司编写说明为了满足中国气象局沙尘暴站业务化运行的需求，同时，为观测人员了解测量原理、对仪器进行操作和维护提供指导，为研究人员开展科研工作提供参考，有关专家和有经验的业务技术人员共同编写了本材料。
本材料由中国气象科学研究院中国气象局大气成分观测与服务中心、北京市气象局和国家卫星气象中心共同组织编写。
目 录1 概述 (1)2 系统结构及原理 (1)2.1 仪器工作原理 (1)2.1.1 大气光学厚度 (1)2.1.2 气溶胶参数 (2)2.1.3 改进Langley法 (2)2.2 仪器结构 (3)2.3 技术指标 (5)3 系统安装及操作方法 (5)3.1 系统安装 (5)3.2 操作方法 (6)3.2.1 太阳光度计的启动和关闭 (6)3.2.2 重要操作指令列表 (8)3.2.3 天空扫描测量 (12)3.2.4 自动模式测量 (13)3.3 日常检查 (14)4 系统维护与校准 (14)4.1 系统维护 (14)4.1.1 检查系统的完整性 (14)4.1.2 检测电池电压 (14)4.1.3 检测仪器的时钟 (15)4.1.4 检测机器人臂和光学头是否水平 (15)4.1.5 检测仪器的跟踪和对准器 (15)4.2 系统定标 (15)5 数据及格式 (16)6 安全及注意事项 (16)7 附录 (18)7.1 日检查表 (18)7.2 周检查表 (19)1 概述大气气溶胶光学厚度的测量可反映气溶胶粒子对太阳辐射的消光作用。
世界气象组织的全球大气观测网（WMO-GAW ）将大气气溶胶光学厚度的观测作为基本观测项目，目的是对全球大气气溶胶的变化趋势进行长期观测，进而研究其对全球和局地气候变化的影响。
同时气溶胶光学厚度的地基观测结果，也是对卫星光学遥感校准的一种重要的手段。
WMO-GAW 推荐了两种通过直接测量太阳分光辐射求出气溶胶光学厚度的方法，一种方法是采用一组短波截止滤光片和直接日射表相配合进行测量，另外一种是使用太阳光度计的测量方法。
二氧化碳观测卫星遥感反演研究进展
第35卷第2期哈尔滨师范大学自然科学学报NATURAL SCIENCES JOURNAL OF HARBIN NORMAL UNIVERSITYVol.35,No.22019二氧化碳观测卫星遥感反演研究进展吕政翰，赵越**收稿日期:2019-02-01 *通讯作者(哈尔滨师范大学;黑龙江省普通高等学校地理环境遥感监测重点实验室)【摘要】二氧化碳(C02)是大气中主要的温室气体，利用卫星平台观测大气干空气柱中对流层二氧化碳气体体积混合比(xco2)是当前温室气体监测的主流手段.首先介绍了5种具备近地面XCO2浓度观测能力的卫星平台，并以GOSAT卫星的短波红外二级数据产品为例，重点介绍了中国2009-2016年大气XCC>2浓度的时空变化情况.结果表明，中国XCO2浓度高值区主要出现在东南部，西部地区以及高纬度地区XCO2浓度相对较低.8年间XCO2平均浓度为392.28ppm,并以2.28ppm/a的速度持续增长.XCO?浓度随NDVI有明显的季节变化，春季最高，夏季最低，年平均变化量达到6.2ppm.【关键词】C02浓度;卫星参数；时空变化中图分类号:P407文献标识码:A文章编号:1000-5617(2019)02-0093-070引言工业革命以来，化石燃料的燃烧向大气中排放了大量的温室气体，温室气体通过温室效应，吸收地表和大气发射的长波辐射,影响地气系统辐射收支平衡,从而导致全球气候变化,对人类社会的生存和生活方式有着显著影响⑴•作为大气主要的温室气体,C02被认为是控制全球温度的关键因素•根据IPCC官方统计，人类仅用了240年左右的时间就使得大气中C02浓度从280ppm上升到355ppm[2，到了2017年中国大陆地区C02的平均浓度已然超过了400ppm (ppm：parts per million).根据NOAA观测结果表明,20世纪以来,全球近地面气温平均上升约0.74七⑶，若温度持续上升，将导致两极冰川加速融化、海平面上升、亚热带地区沙漠化、极端天气频发和物种灭绝等一系列不可逆的自然灾害,最终将威胁到人类的生存环境•大气二氧化碳(CO?)温室效应强、含量高并且存留时间长，因此被认为是全球变暖的首要温室气体，对温室效应的贡献率高达65力⑷.大气CO2浓度地基观测站点开始于20世纪50年代后期，来自SIO(Scripps institution of Oce-anography)的C.D.Keeling在莫纳罗亚山、夏威夷和南极开始了精确的大气C02的长期系统测量⑸.从1989年开始，世界气象组织WM0 (World Meteorological Organization)建立了全球大气观测系统，可以监测全球温室气体的浓度变化•截止到目前，已有分布在60个国家的近168个站点，逐步形成了覆盖全球各纬度的观测网，满足全球变化等相关研究需求,也为系统研究温室气体浓度的动态变化规律提供了重要的观测数据支持⑹.虽然基于地基的传统大气C02探测方法具有实测精度高、可靠性强等特点，但测94哈尔滨师范大学自然科学学报2019年第35卷量结果都是单点的局地测量，缺乏对全球范围或区域大尺度监测的能力和统一的探测方法，所以发展卫星观测CO2是解决这种限制，实现全球变化研究的重要方法和技术手段.基于卫星平台的遥感反演监测方法，可以提供全球区域范围内，长时间序列的影像观测数据,已经成为大气环境质量评价，温室气体监测的主流手段図.其中搭载于2002年3月发射升空的ENVISAT卫星的SCIAMACHY(SCanning Imaging Absorption SpectroMeter for Atmospheric CHartographY)传感器具有大气监测能力，不仅可以提供全球2003-2012年间每月的大气温室气体CO2,CH4浓度数据同时也能提供每月的NO2,Oy3等痕量气体数据.但由于SCIAMACHY 不是专门设计用于监测温室气体的卫星传感器并且年代久远，其时空分辨率以及数据精度受到一定的硬件技术限制•随着科技水平的进步以及人们对高精度温室气体监测的需求，日本于2009年成功发射了全球第一颗专门用于温室气体监测的卫星GOSAT(Greenhouse Gases Observing Satellite).GOSAT卫星可以获取每3天一次重访周期,10.5km空间分辨率的大气对流层柱浓度总量数据，极大的提高了温室气体监测能力•随后，美国于2014年7月成功发射了具有超高空间分辨率(1.29x2.25km2)的0C0-2(Or-biting Carbon Observatory)卫星(0C0-1发射失败)，重访周期为16d.中国于2016年12月发射升空了全球第三颗自主研制的温室气体监测卫星“碳卫星"(TanSat).2018年10月29日，日本GOSAT-2升空，更进一步提高了全球温室气体碳排放卫星监测精度要求.近年来，随着温室效应的加剧，卫星遥感技术与研究的日益发展，从事碳排放相关研究工作的人员越来越多•鉴于此,针对不同国际主流的温室气体观测卫星遥感数据源进行了概括与总结，进而在一定程度上为大气环境监测相关人员提供一定的参考价值，并为中国大气环境保护及碳循环追踪研究提供参考依据.1CC>2卫星观测平台而来并经过地面反射回太空的近红外能量,形成了独特的C02吸收光谱曲线肮).利用SCIAMACHY,GOSAT和0C0-2等卫星仪器设备，对地表反射回来的近红外光谱信息进行接收并记录.并根据光谱曲线的深度和形态，结合高精度的反演算法，可以定量反演出大气中XCO2的浓度观测数据.在大气XCO2浓度的反演中，波段的选择是需要面对的首要问题之一.一般情况下选择1.61pn附近的波段为主要的C02吸收带，这是由于这一波谱区对近地表C02浓度较为敏感，并且波谱吸收曲线不会因C02浓度的增加而接近饱和•除此之外,还可以避免其他气体的吸收干扰•但是在实际应用中，还需要采集位于0.76|im的02带和2.06pim的强C02吸收带来限制大气气溶胶的影响，并且。
第17章 大气成分测量(章).
第17章大气成分测量17.1 概述本指南中本章的主要目的是，介绍测量大气成分中不同组分的专门化仪器和方法，并侧重于那些能引起污染的人为组分。
此类测量通常与本指南前面各章中介绍的基本气象要素的测量紧密关联。
测量这些成分的主要目的是为了研究气候变化、提出有效措施以减轻对环境的负面影响并直接保护人类的健康。
世界气象组织（WMO）已建立了全球大气监测网（GAW），来协调由WMO成员国实施的大气污染测量。
GW A计划综合了大量的监测和研究活动，涉及大气化学和物理特性的测量。
它作为早期的预警系统，检测大气中温室气体、臭氧层、空气污染物的长距离传输、降水的酸性和毒性、气溶胶大气负荷的进一步变化。
经WMO执行委员会批准，由GAW自1989年6月起加强并协调WMO自1950年开始的环境数据收集计划。
GAW吸收了全球臭氧观测系统（GO3OS）、背景空气污染监测网（BAPMoN）及其它较小的网络。
GAW为全球的监测和数据评估提供框架设计、标准、相互校准和数据收集系统。
测定的主要变量有：（a）温室气体：包括二氧化碳、氟氯烃、甲烷和氧化亚氮；（b）臭氧：包括地面臭氧、臭氧柱总量、垂直廓线和前体物气体；（c）辐射和光学厚度或大气透明度：包括浑浊度、太阳辐射、紫外B辐射、能见度、大气气溶胶颗粒总负荷、水汽；（d）沉降的化学组分：包括硫和氮的化合物的干、湿沉降、重金属（随降水）的湿沉降；（e）反应性气体种类：包括二氧化硫和还原性硫、氮氧化物和还原性氮、一氧化碳；（f）颗粒物浓度和组成特征；（g）放射性核素：包括氪-85、氡、氚、选定物质的同位素组成。
用于定量和定性测定大气组分的仪器和方法通常较为复杂，有时不易操作。
因此，为了准确、可靠地测量，除了正确的操作外，设备必须定期校准，质量保证也至关重要。
这里所描述的测量，大多要求有一定职业水准的专门人员深入参与，才能获得好的结果。
17.2 特殊变量的测量对大气成分精确、有效的测量依然是一项艰巨的任务，主要起因于所测化学物种的极低浓度、复杂的测量和分析规程的频繁需求以及设备标定时出现的问题等。
气溶胶卫星遥感的辐射传输方程
气溶胶卫星遥感的辐射传输方程1、概述气溶胶是大气中的颗粒物质，对大气光学特性和气候变化有着重要的影响。
对于气溶胶的监测和遥感研究成为了大气科学领域中的一个热门话题。
在现代卫星遥感技术的支持下，气溶胶的遥感研究迎来了一个全新的发展阶段。
本文将重点介绍气溶胶卫星遥感的辐射传输方程。
2、气溶胶的光学特性气溶胶颗粒对太阳光的散射和吸收是其光学特性的重要表现。
光学特性决定了气溶胶颗粒对光的影响程度，进而影响了遥感观测的准确性和精度。
了解气溶胶的光学特性对于遥感研究至关重要。
3、辐射传输方程辐射传输方程描述了光在大气和气溶胶中传播的规律。
它是理解气溶胶遥感的基础，也是研究气溶胶影响的重要工具。
辐射传输方程的基本形式包括辐射传输方程、辐射传输方程、辐射传输方程和辐射传输方程。
在对气溶胶进行遥感观测时，需要根据具体的情况选择合适的辐射传输方程进行分析和计算，以获得准确的遥感结果。
4、气溶胶卫星遥感气溶胶卫星遥感是利用卫星载荷对地面上的气溶胶分布进行遥感观测的一种技术手段。
通过对大气中光谱的遥感观测，可以获取气溶胶的光学厚度、粒径分布、组成成分等信息，为大气和气候研究提供了重要的数据支持。
气溶胶卫星遥感在监测大气污染、预测天气变化、研究气候变化等方面具有重要的意义，受到了广泛关注和应用。
5、结论气溶胶卫星遥感的辐射传输方程是气溶胶遥感研究的重要基础，对于理解气溶胶在大气中的分布和变化规律具有重要意义。
通过深入研究和探讨气溶胶的光学特性和辐射传输方程，能够更好地促进气溶胶遥感技术的发展和应用，为大气环境保护和气候变化研究提供有力支持。
在气溶胶卫星遥感的发展过程中，我们需要不断完善和改进辐射传输方程的理论和方法，加强对气溶胶光学特性的研究和观测，提高遥感观测数据的准确性和可靠性，促进气溶胶遥感技术的广泛应用和推广，为人类社会的可持续发展贡献力量。
参考资料：[1] 李海平, 刘路, 肖志恒. 气溶胶遥感大气辐射传输研究资料(xxx[2] 唐祥麟, 罗钟發. 大氣环境科学(xxx[3] 刘培一, 戴世勇, 於根宏. 气溶胶光学特性及其应用(xxx、气溶胶光学特性的观测与研究气溶胶光学特性的观测和研究是气溶胶遥感技术的重要组成部分。
高光谱观测卫星及应用前景
高光谱观测卫星及应用前景孙允珠;蒋光伟;李云端;杨勇;代海山;何军;王琦;叶擎昊;曹琼【摘要】介绍了我国高分辨率对地观测系统重大专项中第一颗实现高光谱分辨率观测的高光谱观测卫星(GF-5)卫星及其应用前景.该卫星设计运行于高度705 km 的太阳同步轨道,装载可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪、大气主要温室气体监测仪、大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气气溶胶多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪共6台有效载荷.卫星的光谱分辨率高且谱段全,具备高光谱与多光谱对地成像、大气掩星与天底观测、大气多角度偏振探测、海洋耀斑观测等多种观测模式,获取从紫外至长波红外(0.24～13.3 μm)高光谱分辨率遥感数据;数据辐射分辨率高,载荷的光谱分辨率最高0.03 cm-1,具备在轨定标功能,绝对辐射定标精度优于5％,光谱定标精度最高0.008 cm-1;长波红外空间分辨率高;高码速率数传;高可靠长寿命设计.卫星入轨后将在环境综合监测、国土资源调查和气候变化研究等方面发挥重要作用.其典型应用有陆表环境综合观测、陆袁局地高温及城市热岛效应监测、矿物填图、大气成分全球遥感监测和大气污染气体监测等.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2017(034)003【总页数】13页(P1-13)【关键词】遥感卫星;高光谱观测卫星(GF-5);高光谱载荷;大气探测;对地成像;偏振探测;掩星观测;高光谱应用【作者】孙允珠;蒋光伟;李云端;杨勇;代海山;何军;王琦;叶擎昊;曹琼【作者单位】上海航天技术研究院,上海201109;上海航天技术研究院,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109;国家国防科技工业局重大专项工程中心,北京100048;上海卫星工程研究所,上海201109;上海卫星工程研究所,上海201109【正文语种】中文【中图分类】O433.1;P27;P414高光谱遥感融合了成像与光谱技术，可实现空间信息、光谱信息和辐射信息的综合观测，提升了遥感观测的信息维度，极大地推动了遥感技术发展，目前其应用领域已涵盖了地球科学的很多方面，在地质制图、植被调查、海洋遥感、农业遥感、大气研究、环境监测等领域发挥了重要作用[1]。
卫星云图试题
判断题：
19.西北太平洋80%以上的台风，是由赤道辐合带（ITCZ）中的云团发展起来的。
正确 错误
判断题：
20.西太平洋低纬度地区，在厄尔尼诺期间对流云系减弱，而在拉尼娜期间则反之。
正确 错误
====气象卫星资料分析应用基础知识测试卷(二)===
1.哪个通道图像更容易探测到高层低压形成前的扰动先兆？
GMS GOMS GOES NOAA-16
2.分析卫星云图应注意的问题有哪些？
空间分辨率，云下层辐射的污染问题，发射体的能量传输，太阳高度角差异而形成的亮度差异
空间分辨率，云下层辐射的污染问题，地表的识别，太阳高度角差异而形成的亮度差异
水体的区分，云下层辐射的污染问题，地表的识别，太阳高度角差异而形成的亮度差异
正确 错误
判断题：
17.高空副热带急流向极一侧边界齐整，常从低纬度地区向中纬度地区伸展，云带呈气旋式弯曲。
正确 错误
判断题：
18.运用红外云图估计降水时，重点关注的是云顶亮温度低、云团或其他对流体的边界是否光滑以及冷云顶范围大小等。
正确 错误
判断题：
19.卫星是地球气候系统观测必不可少的手段(观测范围)，它能获取全球均匀一致的资料。
正确 错误
判断题：
9.中尺度对流系统MCS是指IR云图上，云顶亮温TBB≥-52℃且展现出持续、密合结构。
正确 错误
判断题：
10.PECS是面积最大和最常见的一种MCS，最可能伴随强天气。
正确 错误
判断题：
11.MCS平均降水率，在其生命史中期阶段达到峰值。
正确 错误
判断题：
12.白天可见光云图不仅可以区分地面和低云，而且可以区分云厚和疏密（和雨量和云厚有关）。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述1. 引言1.1 研究背景大气气溶胶是指大气中的固体或液体微粒，包括尘埃、烟雾、颗粒物等。
大气气溶胶的来源包括自然过程和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业污染等。
大气气溶胶对大气成分和气候变化有着重要影响，包括对太阳辐射的散射和吸收、云的形成和性质，以及地表辐射平衡等。
随着卫星遥感技术的发展，大气气溶胶的监测和研究进入了一个新的阶段。
卫星遥感可以提供大范围、全天候、高分辨率的观测数据，能够有效监测大气气溶胶的空间分布和时空变化。
通过利用卫星遥感数据，可以对大气气溶胶的来源、输送、沉降等过程进行研究，为环境保护、气候变化等问题提供重要参考。
本文将综述大气气溶胶卫星遥感反演研究的最新进展，探讨大气气溶胶的形成和影响、卫星遥感技术、反演方法及其在环境监测中的应用。
希望通过本文的分析，能够更深入地了解大气气溶胶的特性和作用，为相关研究和应用提供支持和参考。
1.2 研究目的研究的目的是通过对大气气溶胶卫星遥感反演研究的综述，系统地总结该领域的最新进展和成果，探讨大气气溶胶在环境监测中的应用前景。
通过深入了解大气气溶胶的形成机制和对环境和气候的影响，以及卫星遥感技术的原理和方法，为进一步深入研究大气气溶胶的遥感反演提供理论和方法支持。
希望能够促进大气气溶胶的监测和预警能力的提升，为改善人类生存环境和应对气候变化提供科学依据和技术支持。
通过本文的撰写和总结，旨在为相关领域的研究者和决策者提供参考和借鉴，推动大气气溶胶遥感反演技术的发展，促进环境保护和气候变化应对的进步。
2. 正文2.1 大气气溶胶的形成和影响大气气溶胶是大气中固态或液态微粒子的悬浮物，主要由硫酸盐、硝酸盐、有机物质和尘埃等组成。
这些微粒子的形成来源于自然和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业排放、交通尾气等。
大气气溶胶对气候、生态系统和人类健康都有重要的影响。
大气气溶胶可以直接影响气候系统。
气溶胶反射和吸收太阳辐射，导致地表和大气温度分布不均匀，影响大气环流格局，进而影响全球气候变化。
卫星遥感技术在大气污染监测中的应用验证
卫星遥感技术在大气污染监测中的应用验证随着工业化和城市化的迅速发展，大气污染已经成为全球关注的焦点。
为了更好地了解和监测大气污染的情况，科学家们积极探索各种技术手段。
其中，卫星遥感技术因其高时间分辨率、大范围监测和实时数据获取的能力而成为大气污染监测的重要工具。
卫星遥感技术利用卫星搭载的遥感传感器对地球大气进行观测，通过测量大气中的光谱特征和辐射等信息，进而推断出大气污染物的浓度和分布情况。
利用遥感技术进行大气污染监测的优势在于它能够覆盖广阔的地理范围，实现全球、区域乃至局部的监测。
这种方式相比于传统的地面监测方法更具有效性和实用性。
在大气污染监测中，卫星遥感技术主要通过测量大气中的气溶胶和气体污染物来评估和监测空气质量。
气溶胶是大气污染中的关键因素，它们对气候和健康都有着重要影响。
卫星遥感技术利用可见光和红外光谱观测气溶胶的光学厚度和大小，可以准确测算出气溶胶的质量浓度和分布。
此外，卫星遥感技术还可以测量大气中的主要污染物，如二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。
通过对这些污染物的监测，可以及时提供大气污染的数据支持，为相关部门制定环境保护政策提供科学依据。
随着技术的不断进步，卫星遥感技术在大气污染监测中的应用验证也在不断推进。
科学家们利用各种遥感数据来源，结合地面观测数据进行验证和校正，提高遥感数据的精确性和可靠性。
同时，还开展了一系列实地观测和模拟实验，通过与卫星遥感数据进行对比分析，验证遥感结果的准确性。
这些验证工作为卫星遥感技术在大气污染监测中的应用提供了重要的科学依据。
在卫星遥感技术的应用验证过程中，科学家们还面临着一些挑战。
首先，大气污染物的浓度和分布在不同时间和地点存在较大差异，因此在验证过程中需要考虑这些变化对遥感结果的影响。
另外，不同类型的大气污染物对遥感技术的响应也不尽相同，因此需要综合多个遥感指标进行综合分析。
此外，大气遥感数据的处理和分析也需要结合地面观测数据进行验证，以确保结果的准确性。
大气CO_2浓度卫星遥感进展
2
Journal of Ｒemote Sensing
19 （ 1 ） 遥感学报 2015 ，
成为卫星遥感用于大气探测业务化的标志 。 红外 传感器早期主要用于探测大气中温湿廓线 。 随着 传感器技术和大气遥感反演理论的发展与完善以
表1
Table 1 性能指标 传感器 IMG AIＲS TES IASI 发射时间
＜ 0． 1 —0． 25@ 260 K
14
2200
1996 年 8 月， 先 进 对 地 观 测 平 台 ADEOS （ ADvanced Earth Observing Satellite ） 发射升空， 搭载 于该平台上的温室气体干涉测量计 IMG （ Interferometric Monitor for Greenhouse gases） 是第一个采用天 底观测方式进行痕量气体探测的星载高光谱傅里 叶传感器。 IMG 的科学任务主要是精确测定表面 H2 O 、 N2 O 、 CO2 温度、 大气温度廓线、 大气组分 CH4 、 1994 ； Shimoda 和 Oga和 O3 混合比廓线 （ Ogawa 等， wa， 2000 ） 。IMG 证明了星载高分辨率传感器用于 1999 ； Lubrano 痕量气体探测的可行性 （ Clerbaux 等， 2000 ） 。 等， 2000 年以后， 国际上陆续开展了针对高精度气 象预报和痕量气体探测的星载高光谱探测器 。2002 年 5 月， 美国航空航天局 （ NASA ） 的 Aqua 卫星发射 成功， 其上的大气红外垂直遥感器 AIＲS（ Atmospheric Infrared Sounder） 拥有 2378 个探测通道 （ 同时搭 载了 NOAA 的 先 进 微 波 探 测 器 AMSU Advanced Microwave Sounding Unit ） 。 AIＲS 是 摆 扫 式 探 测 传 感器， 它采用红外光栅阵分光技术， 通道范围覆盖 650 —2700 cm 红外光谱区域。AIＲS 的主要目的 是用于全球气候研究和天气预报， 提高对流层温度
基于精细模式气溶胶与WRF模式估算PM_(2.5)质量浓度
1. 1研究区概况 选择江苏省南京市作为研究区,南京市是中国
江苏省政治、文化中心,是中国东部地区重要的经济 中心和工业化城市之一,该地区属亚热带季风气候, 四季分明,属于典型的低山丘陵地貌 。随着城市化 和工业化的加速发展，导致汽车尾气、工业污染等人 为污染物排放不断增加,并且外来沙尘、化石燃料燃 烧产生的烟尘又会进一步提高本地大气污染程度, 空气质量问题较为严峻。 1.2 MODIS卫星数据
第33卷，第2期 2021年6月
国土资源遥感
REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES
Vvi.33,Nv.2 Jun. ,2021
dot: 10. 6046/gtzyyy. 2020207 引用格式：韦耿,侯钰俏,韩佳媚,等.基于精细模式气溶胶与WRF模式估算PM2.5质量浓度[J].国土资源遥感,2021,33(2)： 66 -74. ( Wei G,Hou Y Q,Han J M,ct ai. Thc estimation of PM2 5 mass concentration based on fine - mode aerosol and WRF modci [J]. Remote Sensing for Land and Resources,2021,33(2) ：66 -74.)
在某特定时间区域内大气环境的空气污染程度 主要受到包括气象因素、地形地貌等自然因素影响。 对于某固定区域而言，地形地貌处于稳定状态，因此 大气污染程度主要受垂直自净能力%边界层高度）、 水平自净能力（水平风速）、沉降%降水、湍流作用、 重力沉降等）、湿度等气象因素影响。
WRF模式是由美国国家环境预报中心及美国 国家大气研究中心等机构开发的新一代中尺度数值 模式，采用标准F90程序进行编写，具有更加丰富的 参数化方案及精细的物理过程，在中尺度天气系统 中的风场、高度场、垂直速度场等方面的模拟值精确 度较高#如，对我国的区域模拟效果同样较好［25］，因 此本文选择WRF模式模拟气象因子。WRF模式采 用的是 FNL% fonaiopeaaioonaieiobaianaiysos） 全球分 析资料数据,FNL数据由二进制格点方式生成，其同 化面较广，在气象领域研究较为广泛,能够为气象、 气候模拟提供初始场，对极端天气也能够取得较好 的研究结果［26］O其空间分辨率为1° x10时间分辨 率为6 h,无法满足与高时空分辨率的气溶胶数据的 匹配，因此通过WRF模型对FNL数据进行降尺度 处理（具体参数如表1所示）,空间上输出3 kmx 3 km分辨率，时间上以每小时整点输出，提取的气 象要素为1 000 hPa（视为近地面）,850 hPa,700 hPa 与500 hPa气压面的温度%T）、平均风速% WS）和相对
热红外辐射的大气衰减主要表现为吸收和散射
7
3.2 可见光与近红外遥感大气传输 3.2.1海表反射辐射的大气传输
因此，卫星水色扫描仪接收的总的辐射量可由下式表示：
Lt () Lr () La () td ,v Lsr () ts ,s Lw() Lb ()
式中： Lt( λ ) 是卫星探测的波长为的辐射度， Lr ( λ ) 是空气分子瑞利散射的辐射度， La ( λ ) 是大气气溶胶米氏散射的辐射度， Lw ( λ )是离水辐射度， Lb( λ )为来自水体底部的反射辐射； Lsr(λ) 是海表面镜面反射（可能包括太阳耀斑的影响）， ts(λ, θs)是大气的漫射透射比，td (λ, θv)是大气的直射透射比， λ是波长，θv是卫星天顶角（即扫描仪高度角）， θs是太阳天顶角（即太阳高度角）。
（1）一个完全吸收带：波长大于14μm的红外波谱全部吸收； （2）两个窄的吸收带：中心波长为2.7μm4.3μm，其中2.7μm吸 收带与水汽3.2μm吸收带相连。
光谱区/μm 中心波长/μm
0.014～ 0.020
2.60～2.80
0.017 2.7
4.10～4.45
4.3
波段 远紫外 近红外 中红外
d
,,
,
dL
,cos 90
dE ,
d
地理位置不同，地理景观不同，海拔高度不同，大气透明度改变，也都会造
成反射率变化。物体本身的变化也会引起反射率变化。如水中含沙量增加将
使水的反射率提高。
Satellite Oceanic Remote Sensing
Satellite Oceanic Remote Sensing
2
3.2 可见光与近红外遥感大气传输
扶“遥”直上
扶“遥”直上作者：李玉芹来源：《科学中国人》 2018年第11期上世纪60年代初，一门新兴技术悄然兴起，这就是以航空摄影技术为基础起步的遥感。
1958年美国发射了第一个地球人造卫星“探索者一号”，标志着航天遥感时代的开始。
经过几十年的迅速发展，地质、地理、气象、环境、农业等领域均出现了遥感的身影，涵盖紫外、可见、红外、微波等多光谱信号的遥感技术正在逐渐成为一门强大的、地基观测所无法代替的先进探测手段。
遥感作为非接触、远距离的探测技术，在大气科学研究领域的发展中有着不可估量的推动作用。
中国科学技术大学地球和空间科学学院教授李锐，就依托遥感，注重云、降水及其与陆地生态系统、大气环境、大气环流之间的相互作用，坚定地在遥感研究的方向上前行，一路扶“遥”直上。
探秘大气气溶胶李锐从大学起就对天气、气候、大气环境产生了浓厚兴趣。
为了探索更多奥秘，他一路攀登，于2005年在中国科学技术大学地空学院地球和空间科学学院获得博士学位。
2006—2013年这7年间，他在美国纽约州立大学的大气科学研究中心深造，从博士后研究到担任Full Research Scientist等职，在美国能源部、大气和海洋局、宇航局等相关项目支持下，一直从事大气科学的前沿研究，直至2013年入选中国科学院百人计划“引进国外杰出人才A类”、安徽省百人计划、安徽省特聘专家，回到中国科学技术大学大气物理与大气环境专业任教。
在他看来，对大气的运动和气候演变进行准确的探测、细致的探究、精密的预测，是工作，更是兴趣。
一路走来，无论是在遥感新方法的开发上，或是在天空一体化观测数据的应用方面，还是在与大气和地球系统模式的联合研究中，无一不显示出这位科研工作者稳健的步调和分秒必争的节奏。
无云雨不成天气。
云雨的形成离不开悬浮在大气中的微米和亚微米尺度的细小颗粒物，它们就是大气气溶胶。
李锐指出，对天气和气候的预测过程中隐藏着许多不确定因素，其中气溶胶间接效应是最大的“麻烦制造者”之一。
大气气溶胶遥感监测及其网络计算的研究
大气气溶胶遥感监测及其网络计算的研究大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，它们不仅能够对太阳辐射进行散射和吸收，而且对大气的辐射平衡、云的形成和降水的过程都具有重要的影响。
由于大气气溶胶的复杂性和多变性，它们的监测一直是大气科学领域的一个重要课题。
近年来，随着遥感技术的不断发展，利用遥感技术监测大气气溶胶的研究越来越受到重视。
而且，随着网络计算的发展，利用网络计算手段处理和分析大气气溶胶遥感数据已经成为大气科学研究的一个新趋势。
本文将对大气气溶胶遥感监测及其网络计算的研究进行探讨，希望能为相关研究提供一定的参考。
一、大气气溶胶的遥感监测方法大气气溶胶的遥感监测方法主要包括地面观测站、卫星遥感和飞机遥感。
地面观测站主要通过测量地面上不同高度的气溶胶浓度和粒径分布来获取大气气溶胶信息，虽然准确度较高，但是受到观测点布设位置的限制，不能够全面地监测大气气溶胶的空间分布。
卫星遥感由于具有广泛的观测范围和周期性观测的优势，可以获取大范围的大气气溶胶信息，但受分辨率和精准度的限制。
飞机遥感可以获取更高空间分辨率的大气气溶胶信息，但是受到飞机高度和时间的限制。
综合利用多种遥感手段是获取大气气溶胶信息的有效途径。
二、大气气溶胶遥感数据的处理和分析大气气溶胶遥感数据处理和分析是大气科学研究的重点之一。
目前，利用网络计算手段处理和分析大气气溶胶遥感数据已经成为一种新的趋势。
网络计算具有分布式、并行化等特点，可以大大提高数据处理和分析的效率，节约研究成本。
研究人员可以通过建立大气气溶胶遥感数据处理和分析的网络计算平台，利用现有的计算资源和算法，实现对大气气溶胶遥感数据的快速处理和深入分析，为研究人员提供更为准确和可靠的数据支持。
目前，大气气溶胶遥感监测及其网络计算的研究正在不断深入和拓展。
在大气气溶胶遥感监测方面，研究人员正致力于提高遥感数据的精准度和空间分辨率，开展大气气溶胶成分和来源的遥感监测研究，探索大气气溶胶与气候环境的相互作用机理。
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报 告 人：邓剑波 单 位：湖南省气象科学研究所
湖南、正演模型系统 三、反演算法 四、气溶胶影响敏感性分析
一 研究背景-温室效应
直接辐射强迫：0.48 W/m2
a.消耗OH，OH的减少导致 大气CH4生命周期的延长
短波红外对边界层大气CH4变化敏感性较强，利用
该波段进行探测可以获取整层大气CH4信息。 短波红外波段获取低层大气CH4信息， 结果有利于支撑对地表碳源、汇估算
一、选题背景，研究意义和现状 二、正演模型系统 三、反演算法 四、气溶胶影响敏感性分析
正演模型系统
大气辐射传输过程
VLIDORT
Vector LInearized Discrete Ordinate Radiative Transfer
先验信息
反演算法
Levenberg-Marquardt 迭代
结合了牛顿迭代法和高斯牛顿迭代的优点 求解过程更为稳定
通过非线性程度调整
自动调整γ :
c i2-1 - c i2 R= 2 c i-1 - c i2,linear
ì R > 0.75;g / 2 ï í 0.25 < R < 0.75;g ï R < 0.25;g * 5 î
1 光学厚度，谱分布宽度，粒子半径权重函数参数较为一致； 2 廓线中心高度，宽度权重函数较为参数一致 采用同步反演光学厚度和中心高度参数修订气溶胶的影响
反演算法
气溶胶参数的自由度
SZA=5°
• 光学厚度和中心高 度具有较大的自由 度 • 该波段内不含有气 溶胶类型的信息
SZA=30°
气溶胶修订
气溶胶参数权重函数
反演算法
反演框架
正演模式
-模拟光谱 -权重函数
实测光谱 观测误差
最优估计反演算法
-最小化代价函数 -LM方法迭代求解
更新反演 状态参量
否
收敛测试 是 线性误差 分析
XCH4产品
一、选题背景，研究意义和现状 二、正演模型及敏感性分析 三、反演算法设计
四、气溶胶修影响敏感性分析
气溶胶修订
气溶胶对辐亮度的影响
间接辐 射效应
b.氧化反应导致对流层臭氧， 平流层水汽的增加 c.最终氧化产物：CO2
By courtesy of IPCC 2013
直接辐射强迫 + 间接辐射效应 = 0.97 W/m2
研究意义-全球CH4通量估算方法
大气CH4净排放的估算： 地基资料
精度高，覆盖低
模式模拟
（bottom-up）
气溶胶参数权重函数的相关系数
Param eters CH4 τ σr R H σw
CH4 1.0
τ -0.722 1.0
σr -0.635 0.972 1.0
r -0.684 0.993 0.992 1.0
H 0.684 -0.666 -0.475 -0.576 1.0
σw 0.675 -0.658 0.470 -0.699 0.988 1.0
太阳辐射
• 大气分子吸收 • 大气粒子散射 • 地表反射 • 仪器探测
地表反射 CH4等吸收 云和气溶胶
正演模型系统
计算流程
分子吸收 光谱数据库 大气状态
CH4, H2O, T, P
LBLRTM 分子吸收光学厚度 气溶胶米散射 光学厚度，相函数， 单次反射率 大气分子瑞利散射 光学厚度，相函数， 单次反射率 地表模型 仪器 模型 辐亮度
原因： 1 气溶胶自身的吸收 影响大气顶辐亮度 2 气溶胶的散射效应 改变光程，影响大气分子吸收 研究表明： 由于气溶胶的散射所引入误差 > 1%
地表
反演算法
翼峰比：
气溶胶对辐亮度的影响
CH4吸收相对深度
结论： 1 气溶胶的存在加强了 CH4的吸收
黑：0-1km
蓝：2-3km
2 不同高度的气溶胶对 CH4吸收的影响程度存 在差异
•
模拟反演结果表明：通过同步反演气溶胶光学厚度和廓线中 心高度两个参数，能降低80%的误差
谢谢大家 请予指正
Parame ters CH4 τ σr R H σw
CH4 1.0
τ 0.549 1.0
σr 0.654 0.980 1.0
r 0.220 0.880 0.771 1.0
H 0.296 0.798 0.812 0.615 1.0
σw 0.242 0.762 0.770 0.594 0.997 1.0
光学厚度
高度
反演算法
混合型气溶胶反演实验（1）
混合型气溶胶反演实验（2）
气溶胶廓线中心高度参数
1 吸收性强的气溶胶（Urban），对反演结果精度的影响较小 2 通过反演光学厚度和气溶胶廓线中心高度，能订正80%的反演误差
小结
• • 分析了气溶胶对辐亮度的影响
分析了所选用的反演波段内气溶胶参数的信息含量 短波红外含有部分气溶胶光学厚度和廓线中心高度的信息
VLIDORT 辐射传输
大气参数 权重函数
一、选题背景，研究意义和现状 二、正演模型及敏感性分析 三、反演算法
四、气溶胶影响敏感性分析
反演算法
最优估计理论
正演模型系统描述大气辐射传输过程
先验信息 贝叶斯 状态参量 定理 后验概率
观测信息 正演模型
“最优解”
最小化代价函数
最优解
观测信息
区域范围 小 不确定度 大 50%~？ 区域范围 大 不确定度 小
卫星+地基
覆盖广，时间长
模式反推
（top-down）
卫星资料：高精度（系统误差<1%）[Meirink 不确定性：卫星+地基 = 1/3 地基
et al 2006]
[Feng et al 2013]
热红外 VS 短波红外
热红外遥感对中层大气CH4变化相对敏感。