一、影响高空探测高度的若干因素及提高探测高度的对策（论文文献综述）
谭贤四[1]（2021）在《临近空间高超声速目标预警探测若干研究进展》文中提出防御方进行临近空间高超声速目标预警探测基础研究和工程研制需要对该领域形成系统全面的认识。为此详细总结与分析该领域最新研究进展:围绕该类目标的预警探测问题,在简要介绍目标类型及特点的基础上,从目标特性、预警装备体系构建与运用和预警探测关键技术等3个方面对国内外的研究进展情况进行归纳梳理。分析总结结果表明,该领域当前研究存在试验验证少、定性讨论多、体系运用探讨不足等问题,防御方需要据此开展针对性的研究。
薛邦贵,刘永强,马良,曾学良[2]（2021）在《高空探测气球施放高度因素探讨》文中研究说明文章通过统计分析民勤站高空探测气球近7a的施放高度,掌握气球主要成分特性和气象环境因素对施放高度的影响,提出改善贮存环境、提高使用技巧和方法以及改进或研发推广新产品的建议。以期提升气象气球使用性能,从而提高GCOS探空业务数据准确度。
刘世斌[3]（2021）在《磁梯度张量测量系统野外现场校正与标定方法研究》文中研究指明磁梯度张量是磁场矢量沿着笛卡尔坐标系三个坐标轴方向的空间变化率,与传统磁法勘探手段相比,磁梯度张量测量具有众多优点,因此在近二十多年以来引起国内外研究单位广泛关注,其测量技术也不断趋于成熟。然而,目前应用于张量仪的校正和标定技术都存在一定缺陷,这就造成张量探测结果中存在误差,测量精度难以保证,严重制约了其在相关领域的应用。张量仪误差来源是分层次的,因此,仪器标定之前需要先对其进行必要的校正。张量仪的校正又需要经过两个方面,其一是对张量各分量的梯度不平衡进行校正,目前采用的梯度不平衡校正方法由于存在一定的缺陷,导致梯度不平衡难以完全去除;其二是对张量各分量构成张量整体时引入的误差开展校正,该阶段的误差建模过程复杂,目前暂无针对此类误差的校正方法。除了仪器校正方面的困难外,另一个张量仪标定需要面对的难题是张量仪在野外复杂环境中进行测量时,测量环境与标定环境不一致,这引出目前张量仪标定的两个主流思路:一是优先保证标定环境,即在屏蔽环境下用麦克斯韦线圈产生精确梯度值,然后对张量仪进行标定,该方法虽然可以提供精确标定值,但标定环境与测量环境相差甚远;二是优先保证测量环境,即利用磁场均匀区域梯度为零作为约束完成标定,该方法虽然保证了测量环境与标定环境一致,但采用的约束条件是张量仪标定的必要非充分条件,标定依然无法全部完成。针对目前张量仪校正和标定方法中存在的各类问题,本文开展了以下研究工作:（1）磁梯度张量仪误差校正方法研究。针对张量整体误差校正,虽然不同测量方法获得的磁梯度分量所存在的误差各不相同,难以统一表达,但从梯度分量构建张量整体时存在的误差却基本类似,因此本文以差分式张量仪为例,建立了张量分量构建张量整体时的误差模型,然后借鉴磁矢量校正时常用的椭球拟合法,用张量的旋转不变量进行约束,完成该阶段的校正,仿真结果表明该方法可以有效对张量仪进行校正。针对梯度不平衡误差残留问题,本文分析了以往张量探测实验中测量数据的特征,根据梯度不平衡与仪器姿态和磁场测量值高度相关的特性,设计了阵列式自适应噪声抵消器,实验结果表明该方法可以有效减小残留的梯度不平衡。（2）航空磁梯度张量测量系统标定方法研究。由于张量仪标定方法存在的问题可以归结于缺少测量环境下的非零标定参考值,因此本文提出将磁总场梯度计与张量仪一起进行测量,然后通过广义希尔伯特变换计算得到张量值,作为标定参考值,完成对张量仪的标定。然而航空测量条件十分复杂,为了评估此方法获取的标定值的准确性,本文分析实际航空测量条件与理想条件的差异,对在实际条件下应用广义希尔伯特变换会产生的误差进行分类,并建立各类误差的模型,分析其传递规律,然后基于大量的仿真分析,设计各类误差的估计模型和准确性评估算法。最后基于飞行模拟器的仿真结果和实际的飞行实验表明该算法可以有效分析出实际飞行对应用广义希尔伯特变换的影响,指导我们获取准确标定参考值。为了进一步验证所提出的航空张量仪标定方法的正确性,本文还设计基于磁源辨识的校正和标定验证方法,即通过校正和标定方法处理之后的数据与原始测量数据辨识结果的对比来反映标定效果,开展基于飞行模拟器的仿真实验和实际航空探测实验,结果表明,用经过校正和标定的数据进行辨识大大提高了磁源位置和结构指数的辨识精度,证明了所提出方法的正确性。（3）井中磁梯度张量测量系统标定方法研究。采用先测量磁场三分量,用频率域求导法获取z轴上三个张量分量,并对这三个分量先进行标定,然后再将这三个分量的标定参数配合不变量约束,完成另两个标定参数的求取,最终完成五个独立分量的标定。仿真结果表明,相比于旋转不变量校正法,该方法可以进一步提升张量数据的精度。同样的,针对井中张量测量系统也采用基于辨识结果的验证方法。本文提出一种基于井中张量的磁层信息辨识方法,该方法先建立地下倾斜磁层在钻井中轴线产生的磁梯度张量模型,然后通过张量不变量辨识磁层厚度和倾角,再通过张量分量辨识磁层其它信息,最后通过少量迭代提高了算法精度和稳定性。仿真实验表明,经过不变量校正后,磁层的几何信息辨识精度得到了大幅度提升,再经过进一步标定后,磁层磁化信息的辨识结果也得到提升。最后设计了人造磁层探测实验,模拟井中探测时钻井穿过磁层的效果,结果表明本文的校正方法提升了磁层辨识精度,证明所提方法的正确性。
王磊[4]（2021）在《多源气象垂直观测设备综合产品集成处理系统》文中研究说明气象行业不仅仅对社会的经济发展有着至关重要的影响,同时对环境的保护和灾害性气候的预报也起着举足轻重的作用。当前,地基遥感观测技术的研究日益受到关注,逐渐发展并形成了以地基遥感观测设备为数据源的气象观测体系。这类体系的气象观测预报系统,大多依托新型地基遥感垂直观测设备进行平台系统建设,往往各平台系统之间独立运行,数据与数据之间无法便捷的实现共享,通常需要外部接口转换,一定程度上影响了气象数据之间的联系。在此背景下,如何充分利用新型地基遥感观测设备连续探测实时性高的优势,将多源气象数据集成,最大化地为业务与研究人员提供便捷的数据提取,多设备数据集成处理,多源数据交叉融合互相弥补,结合相关融合产品算法,以实现多种气象预报产品综合展示,是当前气象探测最为热门的课题之一。本课题来源于中国气象局大气探测中心立项项目,旨在研发一套将云雷达、风廓线雷达和微波辐射计三类地基遥感观测设备集成的,具有多源气象观测数据的气象业务系统。系统实现了对三类设备连续性观测数据的采集、存储、处理以及结合众多气象产品算法生成气象指数或产品等,以充分发挥多源数据集成,数据交叉融合互相弥补的优势。系统实现了众多气象产品、算法或气象指数等内容,同时根据实际业务需求,对利用微波辐射计亮温反演大气温湿廓线进行相关研究,对基于BP神经网络的大气温湿廓线反演算法进行应用上的改进,提出了引入完整云信息的大气温湿廓线反演算法,并将算法接入系统以实现业务应用。本文研发的系统,满足了立项的项目需求,完成了相关目标,实现了三类观测设备的集成,建设了多源气象数据数据库平台,极大的便利了多源设备数据之间的融合反演,优势互补等,借助多源数据集成融合,系统实现了众多气象产品。为气象数值预报和研究提供了必要的数据支撑、气象产品算法支撑和平台系统支撑。
徐沛拓[5]（2021）在《海洋激光雷达系统研制及典型探测结果》文中认为海洋环境信息的感知是保障海洋环境安全的基础,尤其是在当下全球生态环境问题日益凸显、极端天气不断增多的背景下,人们对全方位、高精度的海洋观测有了更迫切的需求,激光雷达便是一种重要的海洋观测工具。本文研究了集偏振、多视场、荧光和拉曼等多种信号探测能力于一体的高性能船载海洋激光雷达,并进行了信号仿真论证和系统定标校验,同时在中国近海、千岛湖等诸多典型水域中开展了外场实验及应用研究。本文工作贯通了海洋激光雷达的模型机理、仪器研制、反演算法与应用分析,为船载激光雷达观测海洋提供了全链路的解决方案,是未来发展星载海洋激光雷达的基础,对准确估算海洋碳通量、阐明海洋环境动态变化过程和机制,以及更准确地预估未来地球气候系统的变化趋势有重要的作用。本文的主要研究内容如下:开发了一套功能完善、性能稳定、操作便捷的多功能船载海洋激光雷达系统。从发射系统、接收系统和控制系统等方面全面解析了海洋激光雷达的一般性设计原则,历经三代更新,至今已发展为一套兼具米散射激光雷达、偏振激光雷达、荧光和拉曼激光雷达以及多视场激光雷达等功能的综合性海洋激光雷达系统,满足多样化的探测需求。从激光雷达探测原理入手,给出了兼容各种体制海洋激光雷达系统的设计方案;从激光雷达数据预处理出发,厘清了水体光学参数和生物参数的反演算法。海洋激光雷达仪器可快捷地部署于科考船,通过走航观测获得一系列的水体光学特性、生物特性垂直剖面,例如颗粒物后向散射系数、漫射衰减系数、退偏比和叶绿素a浓度等。构建了以解析模型和蒙特卡洛（Monte Carlo,MC）仿真为核心的海洋激光雷达多参数多体制辐射传输正演方法。激光在水体中传输时伴随着强烈的多次散射效应,相较于单次散射近似下的普通激光雷达方程,解析模型和MC仿真将多次散射考虑在内,构建了高效准确的海洋激光雷达回波信号正演模型,前者胜在仿真效率极高,后者胜在能够模拟最为接近真实情况的激光雷达信号。基于上述仿真手段,探讨了工作高度、接收视场角、水质和水体分层等因素对激光雷达弹性散射信号的影响,分析了平行偏振通道和正交偏振通道信号的变化特点,论证了由荧光拉曼信号比反演叶绿素a浓度的可行性。建立了仪器定标以及原位数据和正演模型相结合的海洋激光雷达信号精准校验的体系。从系统响应、背景偏置、时域偏移、增益非线性等方面阐述了海洋激光雷达仪器定标的必要性及可行性,对激光器和探测器固有性质、环境光干扰等因素造成的信号失真进行定标校正。基于原位仪器同步测量的水体参数,采用激光雷达方程、MC仿真、解析模型等正演方法对不同水质和不同接收视场角下的激光雷达回波信号和激光雷达反演结果进行定量化校验。融合贯通了多种水体光学及生物特性反演方法,并应用于千岛湖、东海和南海等典型水体的探测分析。针对复杂水体探测需求,单一算法难以实现各类目标特性的准确反演,本文综合了斜率法、扰动法、Fernald法、生物光学模型法、拉曼校正荧光法等光学特性和生物特性反演方法,并结合原位仪器数据和水色卫星数据,对典型水体的生物光学特性进行了全面的对比、验证和分析。对夏季千岛湖全域水体进行了走航观测,探讨了这一典型内陆水体受局部气象事件以及地表径流的影响过程;在东海、南海进行了长距离跨度的走航观测,对浙闽粤沿海、珠江口和琼东三大区域的水体特性有了连续、全面的观测数据,并对走航过程中发现的散射层次分布特征进行了具体分析。综上,本文从系统设计、仿真论证、定标校验以及实验应用等方面全方位介绍了一套多功能船载海洋激光雷达系统的研制过程,该仪器在千岛湖、东海、南海等走航观测实验中展现出了准确性、可靠性和稳定性,本研究对推进海洋激光雷达的实用化、进一步构建全球上层海洋三维观测体系具有重要意义。
戴临栋[6]（2021）在《城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究》文中提出三维风场、温度、气溶胶的分布是大气边界层中动力、热力、物质结构的主要驱动因子,它们不仅影响局地边界层结构的发展,同时对污染的传输和扩散有重要的影响。边界层结构的精细化探测有助于认知大气边界层大气物理学演变特征,同时有助于了解复杂的边界层结构对大气污染过程的影响机制。本研究利用当前最为先进的多普勒测风激光雷达、微波辐射计、云高仪和相关大气污染数据,系统分析了多普勒激光雷达在城市复杂下垫面的探测精度,探讨了城市边界层内不同测风系统的时空代表性;精细化地探测了北京地区复杂的山地-平原风结构,揭示山地-平原风影响下当地的热力、物质和动力边界层结构的发展特征;系统地研究了北京不同季节的边界层结构和污染特征,并重点阐述了各个季节的边界层结构对污染的影响机制,为大气污染演变的边界层物理机制研究提供了科学依据。城市边界层风场垂直结构探测对大气边界层理化特征研究至关重要。本研究以325 m气象塔为基准,系统地比较了多普勒测风激光雷达、杯型风速计/风向标、超声风速仪三种不同原理测风系统的性能。结果表明,多普勒测风激光雷达的水平风速测量值与杯型风速计和超声风速仪测量值几乎一致,多普勒测风激光雷达可以精确探测边界层风速垂直分布结构。鉴于多普勒测风激光雷达与超声风速仪在垂直风速探测上原理不同,不同时间尺度的多普勒测风激光雷达的垂直风速与超声速风速计之间的一致性有一定差异,这种差异反映了多尺度大气湍流探测的不确定性与复杂性。超声风速仪对捕捉微小尺度湍流垂直运动具备优势,而多普勒测风激光雷达更适合捕捉较大尺度的湍涡垂直运动。利用多普勒激光雷达、微波辐射计与云高仪综合探测了北京山地-平原风的精细化结构,揭示了在山地-平原风作用下多种属性边界层结构的发展特征。过程性探测结果表明,北京的山地-平原风是一种较弱的局地日循环系统,而且山风（北风）和平原风（南风）的发展并不对称,山风的强度大于平原风。山风的发展高度从近地面延伸到500 m,风速先增加后减小,山风最大风速出现在350 m左右,最大风速可达6.50 m s-1。在山风发展的顶端有明显的风切变存在（风切变指数范围:2.0-2.8）,这种风切变随时间发展呈现出带状演变结构。平原风的发展高度并不是特别明确,风速由近地面到高空逐步增加,整体的风速范围为0.50-5.80 m s-1,期间没有类似带状风切变结构的产生。在山风发展顶端风切变的作用下,局地大气趋于不稳定（理查森数Ri小于-0.5）。在山地-平原风转换过程中,湍流明显得到加强(湍流动能TKE可达1.08-1.56 m2s-2)。在山地-平原风的控制下,城市大气边界层热力、动力与物质结构呈现不同的演变特征,在下午平原风的控制下,物质边界层高度（基本维持在1100 m）>动力边界层高度（1050 m）>热力边界层高度（550 m）;在夜晚的山风控制下,三种属性边界层高度较为一致,且均在300 m以下。探明不同属性边界层结构演变规律对局地大气污染扩散或积累机制研究具有一定研究意义和应用价值。北京大气污染是多种边界层要素共同作用的结果,在不同季节的大气污染过程中边界层要素的作用也不尽相同。初步观测表明,在污染的积累阶段,一般受平原风的南风输送控制,华北平原高浓度污染物输送到北京。不同季节南风的廓线结构和强度具有一定差异,秋、冬季的风速(1.2-7.30 m s-1)最强,最大风速出现在900 m;春季的风速处于中间水平(1.0-6.20 m s-1),最大风速出现在1000 m;夏季的风速最弱(0.80-5.70 m s-1),最大风速出现在750 m。随着污染物浓度积累上升,边界层逆温结构的产生,形成大气稳定层结。在春季,逆温结构一般发生在夜间且Ri趋于0.6左右,逆温出现的区域由近地面到1000m;秋、冬季的逆温结构一直存在于污染的全部过程中（Ri:0.6-0.9）,逆温产生的区域主要集中在100 m以内;夏季的逆温结构并不是十分明显,大气层结为中性层结,整体Ri保持在-0.3。TKE在积累过程中整体偏低,大气湍流发展较弱。春、冬季的湍流相对较强(TKE:1.22-1.58 m2s-2),主要集中在500-700m之间;夏季的湍流相对较弱(TKE:1.14-1.32 m2s-2),主要集中在100-500 m;秋季处于中间水平(TKE:1.16-1.44 m2s-2),主要集中在0-200 m。边界层高度持续下降,抑制了污染的扩散。春、秋、冬季边界层高度整体偏高,在500-800m之间;夏季边界层高度整体偏低,在150-500 m之间。伴随边界层下降,大气湿度快速增加,有利于气溶胶的吸湿增长和二次气溶胶的生成,大气污染积累过程加强。夏季的绝对湿度最高,基本处于10.0 g m-3以上;春季的绝对湿度次之,范围为5.0-8.0 g m-3之间;秋、冬季的绝对湿度最低且范围为1.0-3.0 g m-3。在污染的爆发阶段,夜间和凌晨一般由较弱的山风控制。在偏北山风清洁作用下,污染有一定减弱。冬季的山风风速最强(1.10-6.40 m s-1),最大风速出现在300 m;其次是春、秋季(1.10-5.60 m s-1),最大风速出现在450 m;夏季最弱(1.10-4.70 m s-1m s-1),最大风速出现在700 m。在弱山风控制下,大气边界层趋于稳定,大气污染加速积累。夏、秋、冬的边界层高度偏低,整体维持在100-500 m之间;春季边界层相对偏高,整体维持在500 m左右。在山风作用下,污染虽有下降,但仍保持在一个较高的水平。此后,风场再次变为平原风,伴随南部污染物输送,北京地区大气污染浓度积累增加。在污染的消散阶段,污染物持续上升过程一般被强的系统性北风打破。冬季的北风风速最强(4.60-12.20 m s-1),边界层最大风速出现高度为1000 m;春季风速次之(3.60-10.60 m s-1),最大风速出现高度为1200 m;夏季相对较弱(2.40-8.70 m s-1),最大风速出现高度为800 m;秋季的污染有时受到降水湿沉降的作用而迅速降低,边界层风速相对较小(2.60-4.50 m s-1),最大风速出现在500 m左右。在强北风控制下,局地稳定边界层与逆温结构被破坏。冬、春、夏大气处于不稳定状态,Ri维持在-0.6--1.0之间;秋季受到降水的影响,大气处于中性层结,Ri维持在-0.3左右。边界层高度快速上升,污染的扩散得到加强。春季的边界层高度依旧保持最高值为500-1200 m;夏、秋、冬季节边界层高度为100-1000 m。TKE在消散阶段同样得到加强,边界层湍流作用加快局地污染物扩散。夏、冬季的TKE为2.50-4.00 m2s-2;春季TKE为2.00-2.50 m2s-2;秋季TKE为1.00-1.50 m2s-2。
王昀[7]（2021）在《新疆天山两侧冰雹外场探测和预报预警指标研究》文中认为新疆是我国西北地区冰雹灾害最多的省份,尤其以天山两侧最为严重。进入新世纪雹灾出现次数、受灾面积、经济损失均呈增加趋势,冰雹灾害防御工作面临着严峻挑战,深入开展冰雹探测与成因机制、进而助力人工防雹作业水平提高的相关研究迫在眉睫。本论文从新疆人工防雹作业及防灾减灾的实际需求出发,以天山两侧冰雹重灾区阿克苏地区、博尔塔拉蒙古自治州（简称博州）、奎玛流域、喀什地区为研究靶区,采用通过TK-2A GPS探测火箭对雹暴进行下投式外场探测所获取的第一手资料,以及冰雹综合灾情信息报告、地面和高空常规气象探测资料、多部雷达探测资料、NCEP/NCAR再分析和预报数据集等多源数据资料,在雹暴尺度上探析了促进雹暴发展的关键对流要素的垂直分布特征,进一步加深了对雹暴发展物理机制的理解和认识,这为冰雹预报预警指标的研究与确定提供了重要科学依据,在此基础上研究建立了符合业务需求、可操作性强的冰雹预报指标和在时间上具有一定提前量的冰雹预警指标。研究成果进一步丰富了山区冰雹成因的理论内涵,可为进一步提高新疆冰雹灾害的防御能力提供新的科技支持。论文的主要内容和研究结果如下:（1）基于典型雹暴事件的外场探测试验,通过研究对流要素垂直分布特征获得雹暴发展物理机制的新发现。利用TK-2A GPS探测火箭系统,对2016年7月23日傍晚发生在天山北侧博州的一例属于非超级单体强对流风暴的雹暴事件,在发展阶段的入流区、成熟阶段的上升区（雹暴前侧）、衰退阶段的下沉区,开展了3次7 km高度以下的下投式探测,在雹暴尺度上首次获得雹暴生命史不同阶段气象要素的垂直探测资料,在对比分析水汽参量、风切变、稳定度这些对流要素垂直分布特征和差异性的基础上,对有利于雹暴发展和增强的物理机制获得新认识。探测研究新发现包括:（1）通过水汽条件的分析发现,在雹暴上升区2～4 km MSL（拔海高度）范围内存在对雹暴发展和维持具有重要作用的陡立湿层,其间出现高湿度尖点,指示出雹暴云内有融化层存在,给出了融化层出现位置和厚度的判识方法;雹暴上升区云内的绝热比含水量（LWC）随高度单调递增,可降水量（PW）高于入流区和下沉区,较大的LWC和PW有利冰雹的形成;雹暴入流区和上升区水汽水平输入为雹暴发展提供能量和水汽供应,雹暴入流区、上升区、下沉区水汽水平输入输出量垂直廓线的显着特征是3 km MSL高度以下呈上小下大的斗笠状分布,入流区和上升区水汽输入的最大值出现在云底所在高度附近。（2）雹暴上升区强的垂直风切变有利于热量和水汽的向上输送,为雹暴发展提供能量;从雹暴入流区到上升区,有中等强度以下的垂直风切变向强切变转化,正是这种转化促使雹暴向前移动和发展;雹暴上升区最大的风暴相对螺旋度有利于雹暴的发展与维持。（3）雹暴上升区对流性不稳定度随着气压的升高呈非线性增加是雹暴发展最有利的垂直稳定度条件;雹暴上升区云内湍流活动最弱,这有利于雹暴的发展、稳定和生命期的延长。（2）成灾冰雹环境参数预报指标研究（1）对2008-2019年5-8月天山两侧176例成灾冰雹环境条件的分析表明,对起始高度温湿非常敏感的对流有效位能（CAPE）、对流抑制能（CIN）、抬升凝结高度（LCL）和抬升指数（LI）,其指示意义不够显着,而全总指数（TT）、K指数（K）、杰弗逊指数（JEFF）、强天气威胁指数（SWEAT）、0℃层高度（HGT0）、0℃层与-20℃层高度差（HGZ）、可降水量（PW）、0-6 km风切变（SHR6）则表现出物理意义明确并且指示意义明显,将这8个环境参数确定为预报参数。（2）预报参数的特征分析表明,奎玛流域、阿克苏地区、喀什地区TT、K、SHR6平均值相当,JEFF、HGT0平均值三个区域依次升高,HGZ、PW平均值三个区域依次减小,SWEAT平均值阿克苏地区最高。天山两侧出现成灾冰雹时,TT、PW的平均值与中国东部、美国及欧洲国家冰雹事件相当,SWEAT、SHR6明显偏低。天山两侧平均HGZ比中国东部地区明显偏薄。（3）预报参数特征的差异,很大程度上取决于天山两侧热力和动力条件的不同。对流性不稳定的南强、北弱造成了天山南侧平均TT、K、JEFF、SWEAT要高于天山北侧,南侧HGZ比北侧薄。在近地层湿度相当的条件下,天山北侧更强烈的上升运动使得奎玛流域有着比天山南侧更高的PW。（4）利用2008-2016年5-8月NCEP/NCAR再分析格点资料,根据百分位数方法,研究建立了成灾冰雹的环境参数预报指标体系,其中TT、K、SWEAT、HGZ和PW的预报阈值均是天山北侧大于天山南侧,JEFF、HGT0、SHR6均是天山北侧小于南侧。再利用2017-2019年5-8月NCEP/NCAR预报数据集计算的预报参数,预报天山两侧成灾冰雹的试预报准确率达到了100%。可见,采用NCEP/NCAR预报数据集和上述优选的预报指标能够在今后的天山两侧成灾冰雹预报中发挥重要作用。（3）成灾雹云的雷达参数预警指标研究对2008-2019年5-8月天山两侧176例成灾雹云的进一步综合分析表明:从动态过程来看,在降雹前30 min、18 min和降雹时,成灾雹云云体高度分别在11 km、12 km、11.5 km以上,反射率大于45 d BZ的核心云体顶高大部分超过6km、7 km、6.5 km,且超过80%、87%、96%的成灾雹云会出现大于50 d BZ的核心云体。从时空分布上来看,6月、8月天山两侧成灾雹云都比较强盛,且天山南侧喀什地区的成灾雹云最为高大强盛。从降雹的雷暴类型来看,天山北侧5-8月主要是由单体风暴造成地面降雹;而天山南侧则分两个时间段,5月和6月属于单体风暴的活跃期,它是降雹的主要雷暴系统,7月和8月降雹主要是由长生命史的中尺度对流系统造成的。以上述分析研究为基础,利用雷达回波形态参数及其与0℃层高度的差,建立了天山两侧5-8月及各月的降雹前30 min、18 min成灾雹云的雷达参数预警指标。总体上天山南侧喀什地区雷达参数预警指标明显偏高,天山两侧各月的预警指标以8月最高。检验分析指出,天山两侧雷达参数预警指标的准确率在80%以上,具有实用价值。（4）成灾冰雹预报预警指标体系的构建将预报指标、降雹前30 min和18 min预警指标集成融合,得到天山两侧成灾冰雹预报预警指标体系。基于指标体系,在成灾冰雹多发时段,利用NCEP/NCAR预报场、时间分辨率6 min的雷达探测资料,在3～9 h短期-短时预报中嵌套0～30 min临近预报,实现14:00～02:00 BST（北京时间）天山两侧成灾冰雹无缝隙预报预警。因而,成灾冰雹预报预警指标体系的构建,既有重要理论价值,又对新疆天山两侧人工防雹精准作业能力的提升具有重要技术支持,弥补了以往同类研究的不足。
沈璐[8]（2020）在《中国59型、GTS1型探空仪的发展研究》文中研究表明气象事业发展水平的高低是一个国家现代化水平的重要标志之一。气象观测的正确与否,直接影响整个国民经济的正常运转。气象仪器服务于气象、环保、交通、国防等国家重要部门,在灾害预报中也发挥着巨大作用,为人民财产安全提供了强有力的保障。探空仪是高空气象探测中最主要的仪器,它被探空气球带上高空,利用无线电遥测和定位方法,综合探测从地面至高空30公里范围内的大气温度、相对湿度、气压和风向风速等气象要素,为气象部门天气分析提供依据,是气象综合探测的重要组成部分,在国防建设和经济建设中都发挥着不可替代的作用。20世纪50-60年代,我国优先发展重工业和国防工业,探空仪作为国防业务的重要仪器自然开始受到重视。我国探空仪的发展走的是“引进、仿制、自主研发”的道路,其中,59型探空仪和GTS1型探空仪的成功研制对我国高空气象探测的发展起着里程碑的作用。1963年,我国第一台自主研发的59型转筒式电码探空仪通过生产定型,并在全国气象台站进行了装备,维持了我国三十多年的高空探测业务稳步发展。随着59型电码探空仪的广泛应用,我国建立了全新的、完整的高空探测系统,高空气象探测水平在国际上属于中高水准。2001年,由上海无线电23厂研制的GTS1型数字式探空仪成功通过设计定型,这标志着我国高空探测体制跨过了一个新的里程碑。GTS1型数字式探空仪采用了全电子传感器和副载波二进制数字代码遥测的方法,具有探测精度高、采样速度快、抗干扰能力强等优点,实现了数字化、模块化,整体性能接近20世纪90年代中期世界同类先进水平。建国以来,我国探空仪的发展之路曲折又徘徊。回顾这段历程,我们可以探讨探空仪的发展过程以及各时段的思想、技术、运作机制等综合因素对其发展的影响;同时59型、GTS1型技探空仪的技术更新对气象探测学以及气象服务行业的发展也有着重要作用。本文以59型转筒式探空仪和GTS1型数字探空仪为研究对象,从国内外探空仪的发展背景、国内政治、经济需求等方面具体分析59型、GTS1型探空仪的立项经过、工程实施、技术难题以及探空仪的改型换代对气象探测学、气象服务行业产生的影响。
宋平[9]（2020）在《基于卫星、火箭和气球探测资料的我国临近空间大气环境特征分析》文中研究表明临近空间一般指距地面20km～100km的空域。长期以来,由于临近空间的应用需求远不如其下层的对流层和其上层的热层高层空间,同时临近空间大气探测困难,资料匮乏,因此,国内外对临近空间环境特征及其变化规律研究十分薄弱。近年来,随着临近空间高超声速飞行器等平台的研发和应用,临近空间环境已成为大气科学研究的一个新兴领域。本文基于气象卫星、气象火箭和探空气球探测资料,利用对比分析等方法,对临近空间大气环境要素的分布规律和变化特征进行了分析,得到以下主要结论。1.基于TIMED卫星SABER探测资料分析了临近空间大气参数的时空分布特征。结果表明,2003年至2012年各高度层纬向平均温度都呈现出季节循环特征,但不同高度周期不同;夏半球和冬半球纬向平均温度分布、不同高度的赤道纬向平均温度分布存在较大差异;春分和秋分的中间层有明显的逆温,不同高度有不同的循环周期,且随季节变化,不同高度纬向平均大气密度的年变化分布情况不同。2.基于2001-2010年CHAMP卫星测量的热层大气总质量密度资料,分析了400km高度大气密度的分布特征和年变化,并与最新经验模式NRLMSISE-00进行了对比分析。结果表明10年平均热层大气密度分布随MLT（Magnetic Local Time）变化显着,大气密度随F10.7指数下降而减少。太阳极紫外线辐射与热层大气密度存在明显的正相关,并且对大气密度扰动明显。太阳宁静期,热层大气密度受地磁活动控制。对比经验模式与观测值,两者的偏差在纬向分布较均匀,随径向变化明显。3.基于我国FY-3卫星VASS和GNOS的温度廓线与美国Aqua卫星AIRS的温度廓线产品,分别计算了30°N-40°N,70°W-90°W区域的重力波参数。在资料上比对了三类温度廓线数据在重力波参数提取中的优缺点;在方法上分析了垂直滑动平均法、双滤波器法和单滤波器法在重力波参数提取上的适用条件,发现垂直滑动平均法得到的结果误差较大,双滤波器法适用于分析2km-10 km范围内的重力波扰动值,单滤波器法适用于垂直波长小于8km的重力波。三种资料重力波参数提取方法的比较实验中,GNOS在5km-35 km的双滤波器和单滤波器法中能体现出小尺度信息。在单滤波器法中GNOS和AIRS在其作用的范围内较好滤除了扰动中的垂直线性量,体现了单滤波器的优点。VASS垂直分辨率偏低,但也能反映出尺度较大的重力波信号。4.基于中国酒泉卫星发射中心1967-2004年的61组气象火箭高空风场有效探测数据,分析了高空风场的变化规律,并建立了相应的风场变化规律统计模型。研究结果表明,水平风速在同一高度上服从对数正态分布律;水平风速随高度近似成线性变化,冬季和夏季的变化趋势差异明显。同时,利用酒泉卫星发射中心在1967-2004年的32组气象火箭高空温度场有效探测数据,分析了高空温度场的变化规律,按季节对数据进行了分类处理,结果表明温度场在同一高度上的分布规律近似服从正态分布。温度随高度的变化服从三段式,春季与夏季的折线图相差较小,最低温度约-67℃,高空最高温度约0℃,温度最低时高度在17 km上下,温度最高时高度在46km附近。5.验证了新型探空气球能有效探测15km-40km高空的气压、湿度和温度等要素,并计算出对应的高度和密度值。将获取的该探测数据与NRLMSISE-00预报经验模式数据进行对比分析发现,两者结果存在较大偏差。其原因,一是经验模式是根据以往数据建立的模型,只能反映过去大气的基本状态,缺乏实时性,在异常大气环境下表现更为明显;二是NRLMSISE-00经验模式是基于国外探测数据建立的模式,美国的大气环境与中国存在一定差异。通过探空气球与TIMED卫星资料的对比分析表明,卫星获取的气象要素资料与气球探测数据匹配较好,利用TIMED卫星和气球探空均能较好地探测高空气象要素,结合多手段探测可进一步减小其误差。同时,新型气象探空气球具有探测精度、可信度、分辨率较高等优点,可作为气象火箭之外的另一种用于探测临近空间低层大气的有效方式。
王体健,高太长,张宏昇,葛茂发,雷恒池,张培昌,张鹏,陆春松,刘超,张华,张强,廖宏,阚海东,冯兆忠,张义军,郄秀书,蔡旭晖,李蒙蒙,刘磊,佟胜睿[10]（2019）在《新中国成立70年来的中国大气科学研究:大气物理与大气环境篇》文中认为新中国成立以来,中国大气物理与大气环境学科不断发展,为大气科学的发展提供了重要支撑,为国民经济的发展提供了重要保障.文章着重介绍新中国成立70年以来中国大气物理与大气环境学科发展的总体概况,梳理改革开放40年大气物理与大气环境学科的主要研究进展,总结21世纪以来的突出研究成果,指出面临的重大问题和挑战,提出未来的重点方向和发展建议.
二、影响高空探测高度的若干因素及提高探测高度的对策（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、影响高空探测高度的若干因素及提高探测高度的对策（论文提纲范文）
（1）临近空间高超声速目标预警探测若干研究进展（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 NSHT目标特性 |
| 1.1 运动特性 |
| 1.2 电磁散射特性 |
| 1.3 红外辐射特性 |
| 1.4 NSHT对预警探测的影响分析 |
| 1) 防空预警系统 |
| 2) 反导预警系统 |
| 2 NSHT预警装备体系构建与运用 |
| 2.1 预警平台与手段 |
| 1) 天基预警平台 |
| 2) 空基/临空基预警平台 |
| 3) 地基/海基预警平台 |
| 2.2 预警装备体系构建与运用 |
| 1) 预警探测装备体系构建 |
| 2) 预警资源运用 |
| 3 NSHT预警探测关键技术 |
| 3.1 雷达检测技术 |
| 1) 积累检测方法 |
| 2) 等离子体影响下的检测 |
| 3.2 目标跟踪技术 |
| 3.3 轨迹预测技术 |
| 4 存在问题与思考 |
| 4.1 模拟仿真多，试验验证少 |
| 4.2 定性讨论多，定量分析少 |
| 4.3 单一技术研究多，体系运用探讨少 |
| 5 结束语 |
（2）高空探测气球施放高度因素探讨（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 探空气球施放高度和气温特点统计分析 |
| 1.1 低于35km数量统计分析 |
| 1.2 民勤近7a气温特点分析 |
| 1.3 民勤GCOS站近7a温度极值统计 |
| 2 影响气球施放高度的主要因素 |
| 2.1 气球组成成分和物理特性 |
| 2.1.1 蛋白质和吸水材料与湿度有关 |
| 2.1.2 硫化分子网状空间结构与温度有关 |
| 2.1.3 天然橡胶的氧化反应 |
| 2.2 气球仓储保管环境 |
| 2.3 充灌气球方法不当影响施放高度 |
| 2.4 特殊天气现象 |
| 3 提高施放高度的对策和建议 |
| 3.1 加快应用改进型气球 |
| 3.2 改善气球仓储保管环境 |
| 3.3 熟练掌握气球充灌方法及技巧 |
| 3.4 提高特殊天气施放高度对策 |
| 4 结束语 |
（3）磁梯度张量测量系统野外现场校正与标定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外磁梯度张量测量技术发展现状 |
| 1.2.2 国内外磁梯度张量仪校正和标定技术发展现状 |
| 1.2.3 现有磁梯度张量仪校正和标定技术存在的缺陷 |
| 1.3 研究意义和目的 |
| 1.4 本文研究内容及组织结构 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 本文组织结构 |
| 第2章 磁梯度张量探测原理与测量系统构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁梯度张量测量的物理学基础 |
| 2.2.1 地球磁场模型及主要特征 |
| 2.2.2 磁梯度张量基本概念与特征 |
| 2.2.3 磁梯度势场转换原理 |
| 2.2.4 磁偶极子梯度场空间分布模型 |
| 2.3 磁梯度张量探测技术 |
| 2.3.1 航空磁梯度张量探测技术简介 |
| 2.3.2 井中磁梯度探测技术简介 |
| 2.3.4 磁梯度张量探测坐标系 |
| 2.3.5 三轴磁传感器通用误差模型 |
| 2.4 磁梯度探测实验系统构建 |
| 2.4.1 磁梯度张量探测仪器 |
| 2.4.2 高精度总场梯度计 |
| 2.4.3 实验场地及航空实验载具 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磁梯度张量仪误差校正方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于不变量的磁梯度张量仪误差校正方法研究 |
| 3.2.1 二维空间中张量仪分量之间非对准和非正交误差模型 |
| 3.2.2 三维空间中张量仪分量之间非对准和非正交误差模型建立 |
| 3.2.3 磁梯度张量仪误差校正模型建立 |
| 3.2.4 基于旋转不变量约束的校正系数求解方法 |
| 3.2.5 仿真验证 |
| 3.3 基于自适应噪声抵消器的梯度不平衡度校正方法研究 |
| 3.3.1 梯度不平衡的概念与分析 |
| 3.3.2 阵列式自适应噪声抵消器设计 |
| 3.3.3 仿真与实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 航空磁梯度张量测量系统标定方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 航空磁梯度张量测量系统间标定法研究 |
| 4.2.1 基于广义希尔伯特变换的间接标定法原理研究 |
| 4.2.2 广义希尔伯特变换法的误差模型建立 |
| 4.2.3 广义希尔伯特变换法误差估计方法研究 |
| 4.3 航磁梯度张量测量系统间标定法实验研究 |
| 4.3.1 基于模拟飞行器的仿真实验 |
| 4.3.2 实际飞行验证实验 |
| 4.4 基于航空磁梯度全张量数据的磁源辨识应用研究 |
| 4.4.1 NSS磁源辨识法基本原理 |
| 4.4.2 基于磁特性辨识的校正和标定效果验证方法仿真分析 |
| 4.5 野外航空磁梯度探测综合实验 |
| 4.5.1 实验设计 |
| 4.5.2 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 井中磁梯度张量测量系统标定方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 井中磁梯度张量测量系统间接标定方法研究 |
| 5.2.1 井中磁测基本磁层模型 |
| 5.2.2 井中磁梯度张量测量系统间接标定原理研究 |
| 5.2.3 井中磁梯度张量测量系统标定方法仿真验证 |
| 5.3 基于井中磁梯度全张量数据的磁层辨识应用研究 |
| 5.3.1 倾斜磁层产生的磁梯度张量模型建立 |
| 5.3.2 基于井中张量数据的磁层辨识方法研究 |
| 5.3.3 基于井中张量数据的磁层辨识仿真验证 |
| 5.3.4 基于磁层辨识的张量仪校正与标定方法应用研究 |
| 5.4 井中磁梯度张量探测综合实验 |
| 5.4.1 旋转校正实验 |
| 5.4.2 模拟井中探测实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 本文主要研究内容及成果 |
| 6.1.2 本文主要创新点 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士期间科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士、博士期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）多源气象垂直观测设备综合产品集成处理系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 相关理论技术 |
| 2.1 多源气象观测数据 |
| 2.1.1 气象垂直观测设备 |
| 2.1.2 多源气象观测设备观测数据 |
| 2.2 系统研发相关技术研究 |
| 2.2.1 B/S架构 |
| 2.2.2 MVC与 MTV架构模式 |
| 2.2.3 前端可视化技术 |
| 2.2.4 数据库与Redis缓存技术 |
| 2.3 人工神经网络技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 气象产品算法研究及实现方法 |
| 3.1 线性插值应用 |
| 3.2 改进的TlnP图制作方法 |
| 3.2.1 背景曲线制作 |
| 3.2.1.1 横纵坐标 |
| 3.2.1.2 状态曲线制作 |
| 3.2.1.3 等饱和比湿线制作 |
| 3.2.2 实时曲线制作 |
| 3.2.2.1 温度层结曲线 |
| 3.2.2.2 露点层结曲线 |
| 3.2.2.3 状态曲线 |
| 3.3 气象指数产品介绍与实现方法 |
| 3.3.1 对流有效位能CAPE与 LFC和 EL高度 |
| 3.3.2 沙瓦特指数 |
| 3.3.3 K指数 |
| 3.3.4 全总指数 |
| 3.3.5 S指数 |
| 3.3.6 TQ指数 |
| 3.3.7 交叉总指数 |
| 3.3.8 抬升指数 |
| 3.3.9 Thompson指数 |
| 3.3.10 深对流指数 |
| 3.3.11 KO指数 |
| 3.3.12 混合微下击暴流指数 |
| 3.3.13 微下击暴流潜势日指数 |
| 3.3.14 强天气威胁指数 |
| 3.3.15 风暴强度指数 |
| 3.3.16 雾稳定性指数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 引入云信息的微波辐射计大气温湿廓线反演算法 |
| 4.1 温湿廓线反演方法 |
| 4.2 神经网络算法 |
| 4.2.1 BP神经网络算法原理 |
| 4.2.2 BP神经网络算法流程 |
| 4.3 BP神经网络模型构建 |
| 4.3.1 探空资料云信息计算方法 |
| 4.3.2 神经网络模型构建 |
| 4.3.3 神经网络模型总流程 |
| 4.4 微波辐射计LV1 数据质量控制算法 |
| 4.4.1 逻辑检查 |
| 4.4.2 最小变率检查 |
| 4.4.3 降水检查 |
| 4.4.4 时间一致性检查 |
| 4.4.5 极值检查 |
| 4.4.6 偏差订正 |
| 4.5 反演算法实验与结果分析 |
| 4.5.1 温度廓线反演实验 |
| 4.5.2 湿度廓线反演实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 需求分析与总体设计 |
| 5.1 系统的需求分析和总体要求 |
| 5.2 系统总体架构设计 |
| 5.3 系统总体功能模块设计 |
| 5.3.1 系统管理模块 |
| 5.3.2 自动化解析入库模块 |
| 5.3.3 数据综合处理模块 |
| 5.3.4 综合产品展示模块 |
| 5.3.5 数据标准输出与数据共享模块 |
| 5.4 系统数据库设计 |
| 5.4.1 系统信息管理表设计 |
| 5.4.2 业务数据表设计 |
| 5.4.2.1 云雷达数据表 |
| 5.4.2.2 风廓线雷达数据表 |
| 5.4.2.3 微波辐射计数据表 |
| 5.4.2.4 二次产品数据表 |
| 5.5 系统非功能需求分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 系统实现与测试 |
| 6.1 系统管理模块的实现 |
| 6.1.1 用户登录 |
| 6.1.2 用户、权限及日志管理 |
| 6.2 自动化解析入库模块的实现 |
| 6.2.1 云雷达数据解析 |
| 6.2.2 风廓线数据解析 |
| 6.2.3 微波辐射计数据解析 |
| 6.3 数据综合处理模块实现 |
| 6.3.1 气象产品指数计算 |
| 6.3.2 微波辐射计质制与反演 |
| 6.4 综合产品展示模块实现 |
| 6.4.1 微波辐射计产品展示 |
| 6.4.2 云雷达产品展示 |
| 6.4.3 风廓线产品展示 |
| 6.4.4 融合产品展示 |
| 6.4.5 拓展产品展示 |
| 6.5 数据标准输出与数据共享模块 |
| 6.6 系统测试 |
| 6.6.1 测试环境说明 |
| 6.6.2 系统测试结果 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文研究工作总结 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）海洋激光雷达系统研制及典型探测结果（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究内容和结构安排 |
| 1.4 本论文的主要创新点 |
| 2 海洋激光雷达的总体设计 |
| 2.1 海洋激光雷达通用结构 |
| 2.2 海洋激光雷达方程 |
| 2.3 海洋激光雷达仪器设计 |
| 2.4 海洋激光雷达的数据处理 |
| 2.4.1 数据预处理 |
| 2.4.2 水体光学参数与生物参数的反演 |
| 2.4.3 激光雷达系统控制与数据处理软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 海洋激光雷达信号的仿真分析 |
| 3.1 海洋激光雷达探测目标的特点 |
| 3.1.1 水体的主要成分 |
| 3.1.2 水体的光学特性 |
| 3.2 水下激光传输的正演模型 |
| 3.2.1 激光雷达信号的解析模型 |
| 3.2.2 激光雷达信号的MC仿真 |
| 3.3 海洋激光雷达信号的仿真结果 |
| 3.3.1 多视场弹性散射信号的仿真 |
| 3.3.2 偏振信号的仿真 |
| 3.3.3 荧光和拉曼信号的仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 海洋激光雷达仪器定标与校验 |
| 4.1 海洋激光雷达仪器的定标 |
| 4.2 海洋激光雷达回波信号的校验 |
| 4.2.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.2.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.2.3 偏振信号的校验结果 |
| 4.3 海洋激光雷达反演光学参数的校验 |
| 4.3.1 不同水质下的校验结果 |
| 4.3.2 不同接收视场角下的校验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 在内陆水体的典型实验及分析 |
| 5.1 千岛湖概况及水体特性 |
| 5.2 千岛湖实验航次 |
| 5.3 观测结果的时空分布特征 |
| 5.3.1 光学参数的观测结果 |
| 5.3.2 叶绿素a浓度的观测结果 |
| 5.4 激光雷达与原位仪器数据对比 |
| 5.4.1 荧光信号与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.4.2 光学特性剖面与叶绿素a浓度的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 在中国近海的典型实验及分析 |
| 6.1 实验区域及航次介绍 |
| 6.2 观测结果 |
| 6.2.1 浙闽粤近海观测 |
| 6.2.2 珠江口“S”型观测 |
| 6.2.3 琼东“S”型观测 |
| 6.2.4 石梅湾昼夜观测 |
| 6.2.5 与原位仪器数据的对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本论文完成的工作总结 |
| 7.2 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间主要科研成果 |
（6）城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.2.1 边界层测风系统的研究进展 |
| 1.2.2 山地-平原风的研究进展 |
| 1.2.3 边界层对污染机制影响的研究进展 |
| 1.3 研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 观测站点、观测仪器和研究方法 |
| 2.1 观测站点 |
| 2.2 观测仪器 |
| 2.2.1 三维多普勒测风激光雷达系统 |
| 2.2.2 北京城市大气边界层325 m气象铁塔观测系统 |
| 2.2.3 微波辐射计 |
| 2.2.4 云高仪 |
| 2.2.5 颗粒物监测仪 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 风矢量平均方法 |
| 2.3.2 风切变指数 |
| 2.3.3 大气层结稳定度 |
| 2.3.4 湍流动能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 城市大气边界层风场垂直结构精细化探测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 观测实验期间整体情况 |
| 3.3 多普勒测风激光雷达与杯型风速计/风向标对比分析 |
| 3.4 多普勒测风激光雷达与超声风速仪的对比分析 |
| 3.4.1 多普勒测风激光雷达与超声风速仪水平风场的精度分析 |
| 3.4.2 多普勒测风激光雷达与超声风速仪垂直风场的精度分析 |
| 3.4.3 多普勒测风激光雷达与超声风速仪湍流的时空代表性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 北京地区典型的山地-平原风影响下热力、物质和动力边界层结构特征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 北京地区典型山地-平原风精细化的垂直结构 |
| 4.3 山地-平原风对边界层内大气稳定度和湍流动能的影响机制 |
| 4.4 北京山地-平原风影响下热力、物质以及动力边界层高度的结构特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 北京市不同季节典型大气污染过程边界层结构变化特征及其对大气污染的影响机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 北京市污染情况概述 |
| 5.3 北京市冬季典型雾霾污染过程大气边界层结构变化特征及其对当地污染的影响 |
| 5.4 北京市春季典型复合污染过程大气边界层结构变化特征及其对当地污染的影响 |
| 5.5 北京市夏季典型臭氧污染过程大气边界层结构变化特征典型及其对当地污染的影响 |
| 5.6 北京市秋季典型雾霾污染过程大气边界层结构变化特征及其对当地污染的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 本研究的主要结论 |
| 6.2 本研究的特色和创新 |
| 6.3 存在的问题和今后的工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）新疆天山两侧冰雹外场探测和预报预警指标研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.2 冰雹外场试验的研究进展 |
| 1.2.1 冰雹大规模外场试验的开展 |
| 1.2.2 基于外场试验对冰雹云三维气流结构的研究 |
| 1.3 环境参数在冰雹预报研究中的应用现状 |
| 1.3.1 环境参数在欧洲冰雹预报研究中的应用现状 |
| 1.3.2 环境参数在美国冰雹预报研究的应用现状 |
| 1.3.3 环境参数在中国冰雹预报研究中的应用现状 |
| 1.3.4 其它地区环境参数在冰雹预报研究中的应用现状 |
| 1.4 冰雹雷达参数预警指标的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容及研究目标 |
| 第二章 研究区概况与外场试验设计 |
| 2.1 研究区概述 |
| 2.1.1 地理概况 |
| 2.1.2 新疆冰雹的时空分布 |
| 2.1.3 新疆冰雹灾害的时空分布 |
| 2.2 TK-2A GPS探测火箭系统简介及试验方案设计 |
| 2.2.1 TK-2A GPS探测火箭系统简介 |
| 2.2.2 外场探测试验方案设计 |
| 2.2.3 外场试验中冰雹云特征参量的计算方法与公式 |
| 2.3 资料及预处理 |
| 2.3.1 多普勒雷达探测数据 |
| 2.3.2 多普勒雷达探测数据的预处理 |
| 2.3.3 冰雹云的识别 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 典型雹暴事件的对流层中低层火箭下投式探测 |
| 3.1 典型雹暴的雷达回波和环境场特征 |
| 3.2 典型雹暴探测过程 |
| 3.3 探测结果分析 |
| 3.3.1 水汽条件 |
| 3.3.2 风的垂直分布 |
| 3.3.3 稳定度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 天山两侧成灾冰雹的预报指标研究 |
| 4.1 成灾冰雹预报参数的确定与特征分析 |
| 4.1.1 邻近探空标准 |
| 4.1.2 成灾冰雹个例统计 |
| 4.1.3 环境参数梳理 |
| 4.1.4 成灾冰雹的环境参数特征 |
| 4.2 预报参数特征南北差异的可能原因 |
| 4.3 成灾冰雹的预报指标研究 |
| 4.4 成灾冰雹预报指标的检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 天山两侧成灾雹云的雷达参数预警指标研究 |
| 5.1 资料与方法 |
| 5.1.1 雷达探测资料 |
| 5.1.2 雷达参数的确定 |
| 5.2 成灾雹云的雷达参数特征 |
| 5.2.1 降雹前 30 min分钟成灾雹云的雷达参数特征 |
| 5.2.2 降雹前18 min成灾雹云的雷达参数特征 |
| 5.2.3 降雹时成灾雹云的雷达参数特征 |
| 5.2.4 成灾雹云雷达参数的演变特征 |
| 5.3 成灾雹云的雷达参数预警指标 |
| 5.3.1 降雹前30 min成灾雹云的雷达参数预警指标 |
| 5.3.2 降雹前18 min成灾雹云的雷达参数预警指标 |
| 5.4 成灾雹云预警指标的检验 |
| 5.4.1 降雹前30 min成灾雹云雷达参数预警指标的检验 |
| 5.4.2 降雹前18 min成灾雹云雷达参数预警指标的检验 |
| 5.5 成灾冰雹预报预警指标体系的构建 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与讨论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文特色与创新点 |
| 6.3 不足与下一步计划 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）中国59型、GTS1型探空仪的发展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 绪论 |
| 1.选题依据与研究意义 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究意义 |
| 2.国内外相关研究概述 |
| 2.1 科学仪器史的发展 |
| 2.2 气象仪器的发展 |
| 2.3 探空仪的发展 |
| 3.研究方法与主要内容 |
| 3.1 研究方法 |
| 3.2 主要研究内容 |
| 4.论文的创新之处 |
| 第一章 建国以来气象仪器的发展 |
| 1.1 建国初气象仪器的初步发展 |
| 1.1.1 观测方法的统一 |
| 1.1.2 地面观测仪器 |
| 1.1.3 高空探测仪器 |
| 1.1.4 气象仪器的检定 |
| 1.2 改革开放后气象仪器的快速发展 |
| 1.2.1 地面观测仪器 |
| 1.2.2 高空探测仪器 |
| 1.3 探空仪的发展 |
| 1.3.1 探空仪简介 |
| 1.3.2 国外探空仪 |
| 1.3.3 中国探空仪 |
| 第二章 59型探空仪的研制 |
| 2.1 仿制苏式探空仪 |
| 2.1.1 背景 |
| 2.1.2 探空仪的型号选择 |
| 2.1.3 试制仿苏式P3-049探空仪 |
| 2.2 59型探空仪的研制 |
| 2.2.1 研制背景 |
| 2.2.2 59型探空仪的研发 |
| 2.2.3 59型探空仪的整顿与定型 |
| 2.2.4 59型探空仪与国外探空仪的比较 |
| 2.3 59型探空仪的使用反馈 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 GTS1型探空仪——新世纪的改型换代 |
| 3.1 59型探空仪的落后 |
| 3.2 电子探空仪的研究 |
| 3.2.1 仿制PK3-1型电子探空仪 |
| 3.2.2 GZZ3型电子探空仪 |
| 3.2.3 GZZ3-1型改进 |
| 3.2.4 GZZ7型电子探空仪 |
| 3.3 GTS1型数字探空仪的诞生 |
| 3.3.1 国际通报 |
| 3.3.2 研讨与决策 |
| 3.3.3 选择与试验 |
| 3.4 GTS1型数字探空仪的基本原理和关键技术 |
| 3.4.1 工作原理 |
| 3.4.2 传感器的关键技术 |
| 3.4.3 探空仪的转换器和发射机 |
| 3.4.4 探空仪的技术指标 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 GTS1型数字探空仪的性能评估 |
| 4.1 性能评估方法 |
| 4.2 GTS1型、59型、RS80型探空仪误差对比 |
| 4.2.1 100hPa位势高度误差情况 |
| 4.2.2 100~30hPa厚度误差情况 |
| 4.3 GTS1型探空仪的使用反馈和影响 |
| 4.3.1 GTS1型探空仪的使用反馈 |
| 4.3.2 GTS1型探空仪对气象学的影响 |
| 第五章 结语 |
| 参考文献 |
| 附录一 李吉明工程师访谈录 |
| 附录二 李敏娴老师访谈录 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）基于卫星、火箭和气球探测资料的我国临近空间大气环境特征分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 临近空间的基本概念 |
| 1.1.1 临近空间的大气科学 |
| 1.1.2 临近空间大气环境 |
| 1.1.3 临近空间的飞行器 |
| 1.1.4 临近空间大气环境保障 |
| 1.2 临近空间大气探测手段 |
| 1.2.1 气象卫星探测 |
| 1.2.2 气象火箭探测 |
| 1.2.3 探空气球探测 |
| 1.3 临近空间气象卫星、气象火箭、探空气球探测资料应用及研究现状 |
| 1.3.1 气象卫星探测及研究现状 |
| 1.3.2 气象火箭探测及研究现状 |
| 1.3.3 探空气球探测及研究现状 |
| 1.4 问题提出和研究内容 |
| 第二章 基于卫星资料的临近空间大气环境特征分析 |
| 2.1 TIMED和CHAMP卫星资料介绍 |
| 2.1.1 TIMED卫星SABER资料介绍 |
| 2.1.2 CHAMP卫星资料介绍 |
| 2.2 基于SABER探测资料的临近空间大气参数时空分布特征分析 |
| 2.3 基于CHAMP卫星资料的低轨道空间大气密度变化特征分析 |
| 2.3.1 热层大气密度年变化特征 |
| 2.3.2 热层大气密度逐月分布特征 |
| 2.3.3 CHAMP卫星观测的热层大气密度与NRLMSISE-00模式的密度对比 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于卫星资料的临近空间大气重力波参数分析 |
| 3.1 大气重力波介绍 |
| 3.2 资料和方法 |
| 3.2.1 AIRS二级数据 |
| 3.2.2 FY-3温度廓线产品 |
| 3.2.3 基于温度廓线的重力波提取方法 |
| 3.3 基于三种重力波参数提取方法的比较分析 |
| 3.3.1 垂直滑动平均法 |
| 3.3.2 双滤波器法 |
| 3.3.3 单滤波器法 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于气象火箭探测资料的临近空间大气环境特征分析 |
| 4.1 临近空间气象火箭探测的工作原理 |
| 4.2 临近气象火箭探测数据的误差订正研究 |
| 4.2.1 高空风数据处理模型 |
| 4.2.2 温度修正模型 |
| 4.2.3 修正温度子项 |
| 4.3 卫星发射中心的气象火箭高空风场变化规律统计 |
| 4.3.1 气象火箭高空风场资料介绍 |
| 4.3.2 水平风速在同一高度上的分布规律 |
| 4.3.3 水平风速和风向随高度的变化规律 |
| 4.4 卫星发射中心的气象火箭高空温度变化特征分析 |
| 4.4.1 温度场在同一高度上的分布规律 |
| 4.4.2 温度场随高度的变化规律 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于新型探空气球资料的临近空间大气环境特征分析 |
| 5.1 探测数据和方法 |
| 5.1.1 气球探测资料 |
| 5.1.2 卫星探测资料 |
| 5.1.3 经验模式资料 |
| 5.1.4 数据对比方法 |
| 5.2 气球探测资料与NRLMSISE-00经验模式和SABER资料的对比分析 |
| 5.2.1 气球探测资料与NRLMSISE-00经验模式的对比分析 |
| 5.2.2 气球探测资料与SABER资料的对比分析 |
| 5.3 气球探测资料的临近空间大气环境小尺度扰动特征分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录 A沙尘气溶胶在卫星航天发射中的危害及数值模拟 |
| 1 沙尘气溶胶对卫星航天发射的危害 |
| 2 起沙参数化方案和数值模式 |
| 3 数据及数值模拟 |
| 3.1 数据 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.3 沙尘暴期间的天气状况 |
| 3.4 气象条件分析及模型验证 |
| 3.5 本地化沙尘粒径模拟的重要性 |
| 4 结论 |
（10）新中国成立70年来的中国大气科学研究:大气物理与大气环境篇（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 新中国成立以来大气物理与大气环境学科发展的总体概况 |
| 2.1 大气物理 |
| 2.2 大气环境和大气化学 |
| 2.3 大气探测和大气遥感 |
| 3 改革开放40年大气物理与大气环境学科的主要研究进展 |
| 3.1 大气边界层物理 |
| 3.1.1 物理实验研究 |
| 3.1.2 理论和方法研究 |
| 3.1.3 数值模拟研究 |
| 3.2 云雾物理 |
| 3.3 大气辐射 |
| 3.4 大气电学 |
| 3.5 大气化学 |
| 3.6 大气环境 |
| 3.6.1 大气环境模式 |
| 3.6.2 大气污染效应 |
| 3.6.3 大气污染管控 |
| 3.7 大气探测与大气遥感 |
| 3.7.1 地面(海面)气象观测 |
| 3.7.2 高空气象探测 |
| 3.7.3 大气遥感 |
| 3.7.4 科学观测和科学试验 |
| 3.8 气象雷达探测 |
| 3.9 气象卫星遥感 |
| 4 21世纪以来大气物理与大气环境学科的突出研究成果 |
| 4.1 大气边界层物理 |
| 4.2 云雾物理 |
| 4.3 大气辐射 |
| 4.4 大气电学 |
| 4.5 大气化学 |
| 4.6 大气环境 |
| 4.7 大气探测与大气遥感 |
| 4.8 气象雷达探测 |
| 4.9 气象卫星遥感 |
| 5 大气物理与大气环境学科未来发展展望 |
| 5.1 大气物理 |
| 5.2 大气环境与大气化学 |
| 5.3 大气探测与大气遥感 |
四、影响高空探测高度的若干因素及提高探测高度的对策（论文参考文献）
- [1]临近空间高超声速目标预警探测若干研究进展[J]. 谭贤四. 雷达科学与技术, 2021(06)
- [2]高空探测气球施放高度因素探讨[J]. 薛邦贵,刘永强,马良,曾学良. 气象水文海洋仪器, 2021(03)
- [3]磁梯度张量测量系统野外现场校正与标定方法研究[D]. 刘世斌. 吉林大学, 2021(01)
- [4]多源气象垂直观测设备综合产品集成处理系统[D]. 王磊. 南京信息工程大学, 2021
- [5]海洋激光雷达系统研制及典型探测结果[D]. 徐沛拓. 浙江大学, 2021(01)
- [6]城市大气边界层精细化结构垂直探测及其对大气污染的影响研究[D]. 戴临栋. 兰州大学, 2021(09)
- [7]新疆天山两侧冰雹外场探测和预报预警指标研究[D]. 王昀. 兰州大学, 2021(09)
- [8]中国59型、GTS1型探空仪的发展研究[D]. 沈璐. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [9]基于卫星、火箭和气球探测资料的我国临近空间大气环境特征分析[D]. 宋平. 国防科技大学, 2020(01)
- [10]新中国成立70年来的中国大气科学研究:大气物理与大气环境篇[J]. 王体健,高太长,张宏昇,葛茂发,雷恒池,张培昌,张鹏,陆春松,刘超,张华,张强,廖宏,阚海东,冯兆忠,张义军,郄秀书,蔡旭晖,李蒙蒙,刘磊,佟胜睿. 中国科学:地球科学, 2019(12)