气象卫星的辐射测量及其应用PDF电子书下载

绪论 1

一、气象卫星的科学意义及其研究任务 1

1.测云分析的研究 2

2.气象卫星的辐射研究 4

二、气象卫星的简单介绍 5

1.苏联第二个人造地球卫星 5

2.先锋Ⅱ号卫星 6

3.探险者Ⅶ号卫星 6

前言 7

4.泰罗斯气象卫星系统 8

一、人造卫星轨道的基本知识 13

1.人造地球卫星的椭圆轨道及其变化 13

第一章 气象卫星轨道的选择及辐射测量仪器 13

第一节 气象卫星轨道的选择 13

2.卫星的运行和观测 17

二、轨道的选择 20

第二节 气象卫星的辐射测量仪器 22

一、五通道中分辨能力辐射仪 22

二、地球-大气系统辐射差额的测量--球形、半球形和宽角低分辨力辐射仪的测量原理和结构 34

1.全方向球形辐射仪和半球形辐射仪 34

2.宽角低分辨力辐射仪 40

三、红外地平感应器 44

1.测量大气臭氧分布的仪器 46

四、其他辐射仪器 46

2.测定太阳常数的辐射仪器 47

3.红外干涉光谱仪 48

第三节 卫星辐射测量的一般过程及其他辅助设备 49

第二章 地球-大气系统射出辐射场特性的理论研究 52

第一节 地球-大气系统短波射出辐射场特性的理论研究 52

一、雷莱大气情况下的地球-大气系统短波射出辐射场 53

二、二层模式大气的短波射出辐射场 59

第二节 地球-大气系统长波射出辐射场的光谱分布和角分布特性 64

一、球状折射大气的辐射热传输方程 64

二、地球-大气系统长波射出辐射场与天气状况的关系 68

1.射出辐射光谱分布与天气状况的关系 68

2.射出辐射角分布与天气状况的关系 72

三、泰罗斯卫星五通道辐射仪的测量结果 82

第三章 气象卫星辐射资料的整理与计算 88

第一节 气象卫星辐射资料整理的一般过程 88

第二节 射出辐射通量和太阳常数的计算 96

一、根据五通道辐射仪测量资料计算射出辐射通量 96

二、根据半球形辐射仪测量资料计算射出辐射通量及太阳常数 101

三、根据平板状感应器测量资料计算射出辐射通量 105

第三节 下垫面温度的确定方法 110

一、沃克等的方法 111

二、M.C.马尔科维奇的方法 113

第四节 大气对太阳辐射吸收的计算 114

二、五通道辐射仪的退化和精度的估计 116

第五节 气象卫星辐射资料的精确度 116

一、辐射资料的地理位置误差 116

第四章 地球-大气系统辐射差额及其组成要素的研究 120

第一节 理论计算结果 120

一、地球行星反射率 120

二、长波射出辐射 125

三、地球-大气系统辐射差额 130

第二节 气象卫星辐射测量的初步结果 133

一、地球行星反射率 133

二、长波射出辐射 138

三、地球-大气系统辐射差额 144

第一节 利用卫星辐射测量推求下垫面温度 149

第五章 卫星辐射测量资料在气象学方面的若干应用 149

一、利用卫星辐射测量资料确定地面温度的某些结果 150

二、地面温度日变化的计算 155

第二节 射出辐射场的天气利用 158

一、云场分析 158

二、热带气旋的研究 160

三、大尺度天气系统的研究 162

四、数值预报方面的应用 168

第三节 云顶高度的确定 172

一、作温度-高度曲线的方法 172

二、气候学方法 174

三、光学方法 177

四、利用水热平衡方程计算云高 180

第四节 利用射出辐射确定大气动力学的能量参数 182

第六章 气象卫星辐射测量在确定大气成分和大气结构中的应用 187

第一节 利用卫星对太阳短波辐射测量确定大气臭氧含量及其垂直分布 187

一、利用卫星对反射太阳辐射的测量推算O3垂直分布的方法 190

1.大气中仅存在一种辐射削弱物质时的情况 190

2.多种大气物质削弱时的情况 194

3.“回声”通讯卫星的测量结果 195

二、利用卫星携带辐射仪直接测量太阳辐射来推算O3的方法 197

三、根据卫星对行星地球紫外散射辐射的测量推算O3分布的探讨 198

1.太阳和卫星都在天顶方向，并且忽略大气分子散射时方程的解 200

2.一般情况下方程的解 202

第二节 利用卫星对地球-大气系统长波射出辐射的测量推算大气成分和结构的理论探讨 204

一、利用卫星辐射测量推求大气的成分和结构的基本方程 204

1.大气温度、温度递减率和动力稳定度垂直分布的确定 204

2.辐射气体混合比的垂直分布的确定 207

3.地面或云面气压的确定 207

4.大气层内部有效辐射通量的确定 208

5.长波辐射变温率的确定 211

二、拉普拉斯变换反演运算的方法 213

1.分层积分的近似解法 214

2.多项式展开的近似解法 215

三、光谱重迭区的订正和温度效应的订正 219