基于微波探测资料的全球大气亮温长期变化趋势研究

发布时间：2020-12-11 11:48

　　由于观测资料的缺乏,高空大气温度长期变化趋势的研究一直是困扰气候学家的一个问题,也是气候研究的重点和难点。卫星观测资料覆盖全球,在很大程度上弥补了探空资料空间分布不均匀的问题。20世纪60年代后期,随着TIROS-N等一系列极轨气象卫星投入使用,卫星微波温度资料已经积累了长达35年的高空大气亮温观测资料。本文使用1978～2013年间美国大气海洋局NOAA研发的STAR V3.0版本的MSU/AMSU-A逐月亮温格点数据,通过引入集合经验模式分解方法（Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD）,重点研究了高空大气亮温的非线性变化趋势,尤其注重亮温气候趋势的时间演变特征,并与传统线性拟合（Classical Linear Regression, CLR）方法做了对比研究。结果表明：使用CLR方法计算的线性变化趋势显示,全球平均的对流层中层大气亮温增暖速度为0.11 K/10a,对流层高层增暖速度为0.04 K/10a,平流层低层的降温速度为-0.31K/10a。通过EEMD方法计算的全球平均非线性变化趋势显示,2000年以后增温明显趋缓甚至停... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 高空大气温度变化对全球气候变化的影响
    1.2 高空大气温度变化趋势的研究背景
    1.3 基于卫星微波辐射亮温资料的高空大气温度变化趋势研究
    1.4 线性与非线性温度变化趋势研究
    1.5 本文的研究意义和研究内容
第二章 资料和方法
    2.1 卫星微波辐射量温资料的选取
    2.2 微波温度探测原理
    2.3 传统线性回归趋势计算方法介绍
    2.4 集合经验模式分解方法介绍
        2.4.1 经验模式分解法和模态混叠效应
        2.4.2 集合经验模式分解法原理
    2.5 本章小结
第三章 利用卫星资料提取非线温度变化趋势的可行性
    3.1 EEMD方法提取长期亮温变化趋势过程举例
        3.1.1 EEMD方法的自适应性
        3.1.2 EEMD方法的时间局地性
    3.2 剔除年际变化信息能为检验
        3.2.1 年际变化
        3.2.2 年代际变化
        3.2.3 超年际变化
    3.3 MSU/AMSU-A亮温观测序列纬向平均值及其标准差
    3.4 本章总结
第四章 全球平均高空大气亮温线性与非线性变化趋势比较
    4.1 全球平均高空大气亮温线性变化趋势
    4.2 全球平均高空大气亮温非线性变化趋势
    4.3 全球平均高空大气亮温线性与非线性趋势的标准差
    4.4 全球高空大气亮温线性与非线性变化趋势的纬向分布
    4.5 本章小结
第五章 全球高空大气亮温非线性变化趋势的时空演变特征
    5.1 全球高空大气亮温非线性变化趋势的时空演变特征
        5.1.1 北半球高空大气亮温非线性变化趋势
            5.1.1.1 对流层中层
            5.1.1.2 对流层高层
            5.1.1.3 平流层低层
        5.1.2 南半球高空大气亮温非线性变化趋势
            5.1.2.1 对流层中层
            5.1.2.2 对流层高层
            5.1.2.3 平流层低层
        5.1.3 使用再分析资料计算的高空大气温度非线性变化趋势分布
    5.2 全球高空大气亮温瞬时变化速度随时间的演变
        5.2.1 对流层中层
        5.2.2 对流层高层
        5.2.3 平流层低层
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究结论
    6.2 主要创新点
    6.3 存在的问题与未来工作展望
参考文献
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]全球变暖停滞的形成机制研究进展[J]. 宋斌,智协飞,胡耀兴.  大气科学学报. 2015(02)
[2]秋季北极海冰与欧亚冬季气温在年代际和年际尺度上的不同联系[J]. 何金海,武丰民,祁莉.  地球物理学报. 2015(04)
[3]7个CMIP5模式的平流层、对流层温度趋势与SSU/MSU观测资料的对比[J]. 赵立龙,徐建军.  大气科学学报. 2015(01)
[4]全球气候变化研究与科学数据[J]. 吴国雄,林海,邹晓蕾,刘伯奇,何编.  地球科学进展. 2014(01)
[5]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚.  冰川冻土. 2013(05)
[6]极轨气象卫星微波温度探测仪资料的分辨率[J]. 邹晓蕾.  气象科技进展. 2012(02)
[7]北极地区20世纪温度变化趋势的不确定性[J]. 雷国良,朱芸,李志忠,刘秀铭,姜修洋,陈秀玲,靳建辉.  亚热带资源与环境学报. 2012(01)
[8]利用MSU序列研究高空大气温度变化的进展[J]. 廖蜜,张鹏,吴雪宝,邱红.  气象. 2011(09)
[9]经验模态分解中的模态混叠问题[J]. 胡爱军,孙敬敬,向玲.  振动.测试与诊断. 2011(04)
[10]Interdecadal and decadal variation of temperature over North Pole area and the relation with solar activity[J]. QU Weizheng 1 ZHAO Jinping 1,DU Ling 1,HUANG Fei 1,FAN Tingting 1 1 Ocean University of China,Qingdao 266003,China.  Acta Oceanologica Sinica. 2011(02)

硕士论文
[1]微波辐射计定标与误差分析[D]. 叶辉.华中科技大学 2012



本文编号：2910471