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目次
商品簡介
本書基於空間外差光譜（SHS）技術的中高層大氣OH自由基甚高光譜探測儀，從OH自由基探測的基本原理出發，主要介紹OH自由基的物理性質及其源、匯，分析中高層的高光譜分辨率下紫外波段輻射傳輸過程中的大氣作用，著重描述SHS探測儀臨邊觀測仿真過程及其反演方法。闡述OH自由基臨邊遙感原理、方法以及結果的精度評價；探究臨邊探測儀的雙正交多角度層析掃描的幾何特點，並基於該特徵在國際上首次提出基於雙正交空間外差光譜（DSHS）三維層析探測大氣OH自由基技術，同時分析該三維層析技術的探測優勢。
目次
目錄
第1章 大氣OH自由基概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 對氣候的影響 2
1.1.2 對環境的影響 3
1.2 全球時空分佈特徵 4
1.3 源和匯 7
1.3.1 源 7
1.3.2 匯 9
1.4 物理性質 12
1.4.1 譜線形成 12
1.4.2 譜線形狀 13
1.5 光學特徵 16
參考文獻 17
第2章 OH自由基探測基本原理 20
2.1 理化方法探測OH自由基 21
2.1.1 激光誘導熒光技術及氣體擴張激光誘導熒光技術 21
2.1.2 差分吸收光譜技術 22
2.1.3 化學離子質譜技術 23
2.1.4 其他探測技術 25
2.2 探空氣球和飛機載荷探測OH自由基 27
2.2.1 探空氣球探測OH自由基 27
2.2.2 飛機載荷探測OH自由基 28
2.3 衛星載荷探測OH自由基 29
2.3.1 探測原理 29
2.3.2 應用 29
2.4 地基探測OH自由基 38
2.5 模型方法研究OH自由基 43
參考文獻 45
第3章 空間外差光譜技術 48
3.1 空間外差光譜技術理論 48
3.1.1 光干涉理論 49
3.1.2 光譜分辨能力 54
3.1.3 儀器線型函數 55
3.1.4 其他相關理論 56
3.2 干涉圖數據分析與處理 57
3.2.1 光譜圖重建 57
3.2.2 干涉圖數據處理 59
參考文獻 62
第4章 大氣輻射傳輸基礎 63
4.1 地球大氣的基本組成 63
4.2 輻射傳輸的基本物理量 66
4.3 比爾-朗伯定律 68
4.4 大氣輻射傳輸影響因素 69
4.4.1 大氣分子散射 69
4.4.2 大氣分子吸收 70
4.4.3 大氣分子折射 72
4.5 臨邊輻射傳輸過程 73
4.5.1 觀測幾何簡介 73
4.5.2 輻射傳輸方程 76
4.5.3 常用的臨邊輻射傳輸模型 81
參考文獻 87
第5章 單傳感器OH自由基臨邊觀測正演 89
5.1 太陽光譜的測定 89
5.1.1 地基測量 90
5.1.2 衛星測量 91
5.2 大氣模式 93
5.3 OH自由基濃度數據庫 94
5.3.1 數據源 94
5.3.2 構建方法 97
5.3.3 OH自由基的全球分佈 102
5.4 OH自由基熒光發射光譜 156
5.4.1 發射光譜計算 156
5.4.2 構建發射光譜數據庫 157
5.5 觀測能量仿真 157
5.6 應用 160
5.6.1 干涉圖數據處理 160
5.6.2 全球仿真結果 168
5.7 觀測能量的敏感性 178
5.7.1 對太陽天頂角的敏感性 178
5.7.2 對相對方位角的敏感性 179
參考文獻 179
第6章 單傳感器OH自由基臨邊觀測反演 181
6.1 數據源 181
6.2 臨邊反演基本算法 181
6.3 反演算法的實現 184
6.3.1 中間層雲的識別與處理 184
6.3.2 OH自由基信號分離 186
6.4 發射能量的敏感性 202
6.4.1 對太陽天頂角的敏感性 202
6.4.2 對相對方位角的敏感性 202
6.5 應用 203
參考文獻 209
第7章 正演及反演誤差分析 211
7.1 間接測量誤差的分析方法 211
7.1.1 正演結果誤差分析 211
7.1.2 反演結果誤差分析 212
7.2 觀測能量誤差分析 212
7.2.1 大氣模式 212
7.2.2 多普勒效應 214
7.2.3 定標誤差 215
7.2.4 總誤差 215
7.3 反演誤差分析 216
7.3.1 觀測能量誤差導致的反演誤差 216
7.3.2 反演算法的誤差 222
7.3.3 總誤差 224
參考文獻 225
第8章 DSHS三維層析探測 226
8.1 三維正演 226
8.1.1 三維正演理論 226
8.1.2 結果實例 229
8.2 三維層析反演 232
8.2.1 三維層析反演方法 232
8.2.2 查找表參數設置 234
8.2.3 結果實例 237
8.2.4 誤差分析 237
參考文獻 241
第1章 大氣OH自由基概述 1
1.1 引言 1
1.1.1 對氣候的影響 2
1.1.2 對環境的影響 3
1.2 全球時空分佈特徵 4
1.3 源和匯 7
1.3.1 源 7
1.3.2 匯 9
1.4 物理性質 12
1.4.1 譜線形成 12
1.4.2 譜線形狀 13
1.5 光學特徵 16
參考文獻 17
第2章 OH自由基探測基本原理 20
2.1 理化方法探測OH自由基 21
2.1.1 激光誘導熒光技術及氣體擴張激光誘導熒光技術 21
2.1.2 差分吸收光譜技術 22
2.1.3 化學離子質譜技術 23
2.1.4 其他探測技術 25
2.2 探空氣球和飛機載荷探測OH自由基 27
2.2.1 探空氣球探測OH自由基 27
2.2.2 飛機載荷探測OH自由基 28
2.3 衛星載荷探測OH自由基 29
2.3.1 探測原理 29
2.3.2 應用 29
2.4 地基探測OH自由基 38
2.5 模型方法研究OH自由基 43
參考文獻 45
第3章 空間外差光譜技術 48
3.1 空間外差光譜技術理論 48
3.1.1 光干涉理論 49
3.1.2 光譜分辨能力 54
3.1.3 儀器線型函數 55
3.1.4 其他相關理論 56
3.2 干涉圖數據分析與處理 57
3.2.1 光譜圖重建 57
3.2.2 干涉圖數據處理 59
參考文獻 62
第4章 大氣輻射傳輸基礎 63
4.1 地球大氣的基本組成 63
4.2 輻射傳輸的基本物理量 66
4.3 比爾-朗伯定律 68
4.4 大氣輻射傳輸影響因素 69
4.4.1 大氣分子散射 69
4.4.2 大氣分子吸收 70
4.4.3 大氣分子折射 72
4.5 臨邊輻射傳輸過程 73
4.5.1 觀測幾何簡介 73
4.5.2 輻射傳輸方程 76
4.5.3 常用的臨邊輻射傳輸模型 81
參考文獻 87
第5章 單傳感器OH自由基臨邊觀測正演 89
5.1 太陽光譜的測定 89
5.1.1 地基測量 90
5.1.2 衛星測量 91
5.2 大氣模式 93
5.3 OH自由基濃度數據庫 94
5.3.1 數據源 94
5.3.2 構建方法 97
5.3.3 OH自由基的全球分佈 102
5.4 OH自由基熒光發射光譜 156
5.4.1 發射光譜計算 156
5.4.2 構建發射光譜數據庫 157
5.5 觀測能量仿真 157
5.6 應用 160
5.6.1 干涉圖數據處理 160
5.6.2 全球仿真結果 168
5.7 觀測能量的敏感性 178
5.7.1 對太陽天頂角的敏感性 178
5.7.2 對相對方位角的敏感性 179
參考文獻 179
第6章 單傳感器OH自由基臨邊觀測反演 181
6.1 數據源 181
6.2 臨邊反演基本算法 181
6.3 反演算法的實現 184
6.3.1 中間層雲的識別與處理 184
6.3.2 OH自由基信號分離 186
6.4 發射能量的敏感性 202
6.4.1 對太陽天頂角的敏感性 202
6.4.2 對相對方位角的敏感性 202
6.5 應用 203
參考文獻 209
第7章 正演及反演誤差分析 211
7.1 間接測量誤差的分析方法 211
7.1.1 正演結果誤差分析 211
7.1.2 反演結果誤差分析 212
7.2 觀測能量誤差分析 212
7.2.1 大氣模式 212
7.2.2 多普勒效應 214
7.2.3 定標誤差 215
7.2.4 總誤差 215
7.3 反演誤差分析 216
7.3.1 觀測能量誤差導致的反演誤差 216
7.3.2 反演算法的誤差 222
7.3.3 總誤差 224
參考文獻 225
第8章 DSHS三維層析探測 226
8.1 三維正演 226
8.1.1 三維正演理論 226
8.1.2 結果實例 229
8.2 三維層析反演 232
8.2.1 三維層析反演方法 232
8.2.2 查找表參數設置 234
8.2.3 結果實例 237
8.2.4 誤差分析 237
參考文獻 241
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