1. 本选题研究的目的及意义
云是大气辐射传输过程中的重要影响因素,对全球气候和区域环境变化具有重要意义。
云的辐射效应是指云的存在改变了地球大气系统的辐射平衡,进而影响地气系统的能量收支和温度分布。
准确模拟和分析云的辐射效应是气候模式发展和天气预报的关键问题之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
云辐射效应一直是大气科学领域的研究热点,国内外学者对其进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
国内学者在云辐射效应领域的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速,在云的宏观和微观参数化方案、云辐射传输模式发展以及云辐射效应的观测和模拟等方面取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将利用MSCART辐射传输模式,结合方块云模型,系统地分析云的宏观参数、微物理参数、大气环境以及下垫面条件对方块云三维偏振辐射效应的影响,并利用模拟结果分析偏振辐射参数的三维分布特征。
具体研究内容如下:
1.基于MSCART模式和方块云模型,构建云-大气三维偏振辐射传输模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟的方法,利用MSCART辐射传输模式,结合方块云模型,对不同参数条件下的云偏振辐射效应进行模拟分析。
具体步骤如下:
1.模型构建:基于MSCART模式构建云-大气三维偏振辐射传输模型,并选择合适的方块云模型描述云的宏观和微物理特性。
2.参数设置:根据研究目标,设置不同的云参数、大气环境参数以及下垫面类型,包括云光学厚度、粒子有效半径、云层高度、云粒子相态、谱分布、大气气溶胶、水汽含量、海洋、陆地等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于MSCART模式,结合方块云模型,构建了精细化的云-大气三维偏振辐射传输模型,能够更准确地模拟云的偏振辐射效应。
2.系统分析了云的宏观参数、微物理参数、大气环境以及下垫面条件对偏振辐射效应的综合影响,揭示了不同参数对偏振辐射效应的敏感性差异,为利用偏振遥感技术反演云参数提供了理论依据。
3.模拟分析了不同观测角度、太阳天顶角条件下的偏振辐射场,揭示了偏振辐射参数的三维分布特征,为偏振遥感探测云结构提供了新的视角。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘广员, 王美华, 黄印博, 等. 基于双累积帧差法的云检测算法[J]. 光学学报, 2020, 40(2): 0228001.
2. 何培青, 杨帆, 陈爱军, 等. 基于激光雷达和图像的云特征识别方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 0701001.
3. 王后茂, 屈炫希, 程天海, 等. 基于三维Voronoi的云层场景模拟[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(12): 2885-2893.
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