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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018年7月22日-27日）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于测云仪与太阳光度计组合的集成气溶胶消光廓线与不同高度太阳光度计测量结果的对比研究
摘要： 格拉纳达（西班牙）的气溶胶消光廓线是通过将测云仪与太阳/天空测量数据结合，在GRASP代码中获取的。为验证这些反演廓线的准确性，使用了位于不同高度的三台光度计。通过这些光度计计算了不同高度层的气溶胶光学厚度（AOD），并与同一高度层反演得到的积分消光值进行对比。所得AOD（来自GRASP及不同高度光度计）相关性良好，多数r2值超过0.6。两种AOD值的差异表明，反演的气溶胶消光廓线处于光度计的不确定度范围内，但该方法在低层高估消光值，在高层低估消光值。
关键词： 验证、GRASP、气溶胶光学厚度、气溶胶消光、测云仪
更新于2025-09-23 15:21:21
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印度艾哈迈达巴德市Ceilometer CL31与MODIS卫星云底高度测量评估
摘要： 云层在地球大气中发挥着实际作用，其中与云型相关的云底高度（CBH）是描述云对环境影响的最重要特征之一。本研究详细分析了2013年5月至2015年1月期间印度艾哈迈达巴德（23.03°N，72.54°E）Ceilometer CL31的云底高度观测数据，并将其与地基CL31测量的云底高度及Aqua和Terra卫星搭载的MODIS（中分辨率成像光谱仪）反演的云底高度进行了对比。2014年7月25日和2015年1月1日，MODIS反演的云底高度分别为约1.955公里和约1.093公里，与测云仪测量值（约1.92公里和约1.097公里）吻合良好。在艾哈迈达巴德观测到一些有趣的云动力学特征，如强下沉气流和上升气流，揭示了季风期和季风后期不同的云特征。在印度夏季风和季风后期，云底高度呈现季节性变化。结果表明，测云仪是精确探测低云和中云的优秀仪器，而MODIS卫星能准确反演该区域的高云。用于MODIS卫星的云底高度算法也能捕捉低云。
关键词： 季风、卫星、中分辨率成像光谱仪（MODIS）、季风后期、云动力学、云底高度、测云仪
更新于2025-09-23 15:21:21
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香港国际机场激光云高仪的对比
摘要： 芬兰维萨拉公司的LD12型云高仪自1998年年中启用以来，一直部署于香港国际机场气象观测场。2000年代初，机场又安装了另一型号LD40云高仪。这些仪器主要用于提供航空天气报告所需的云底高度测量数据，相关数据可通过机场气象观测系统及飞行员在线自助简报系统等多个平台获取。由于制造商已停止为LD12和LD40型号提供技术支持，香港国际机场计划采用搭载最新激光云高仪技术（如CL31型）的新设备进行替换。为确保云底高度测量的连续性，2010年7月至2011年6月期间在香港国际机场气象观测场对LD12与CL31进行了实地对比观测；2016年1月至2017年12月又开展了为期两年的LD40与CL31对比观测。每次对比中，两台云高仪间距约10米，均垂直朝上放置且互不干扰（观测设备布置照片见图1）。本文通过分析云高仪数据，论证了设备更替后云底高度测量的连续性保障方案，研究成果可为其他机场实施同类设备更新提供参考依据。
关键词： 测云仪，CL31，LD40，香港国际机场，航空气象，云底高度，LD12
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种改进的冰盖地区测云仪极地云底探测算法
摘要： 光学薄冰云和混合相云因其对云辐射效应及降水的影响，在极地地区具有重要作用。测云仪（一种连续运行的低功率后向散射激光雷达）可探测云底高度，因而能提供包括云频率、云底高度和垂直结构在内的基础云统计信息。测云仪的标准云底探测算法针对光学厚含液云设计，而薄冰云探测需采用替代方案。本文提出极地阈值（PT）算法，该算法对光学薄水成物层（最小光学厚度τ≥0.01）具有敏感性，通过结合噪声抑制与平均处理程序，在垂直衰减后向散射廓线中检测首个超过预设阈值的水成物层?；谀霞晾錾坠髡竞透窳昀级シ逭臼莸拿舾行苑治?，得出近地面云底探测的最优后向散射阈值为3×10?? km?1 sr?1。在平均噪声水平高于后向散射阈值的较高海拔区域，PT算法转为信噪比驱动模式。该算法将任何包含至少90米厚水成物层的大气廓线定义为多云条件。与顶峰站探空仪相对湿度测量结果的对比，证实了该算法显著区分晴空与多云条件的能力。PT算法衍生的云统计分析显示：顶峰站全年月均云量达72%（±10%）且无季节周期；指示过冷液态水滴存在的光学厚层出现具有季节性，夏季月均峰值达40%（±4%）。伊丽莎白公主站夏季月均云出现频率为46%（±5%），其中过冷液态云层占比降至12%（±2.5%）。分析进一步表明近地面光学薄水成物层对两站点的重要性——顶峰站87%的探测位于500米以下，伊丽莎白公主站80%位于2公里以下。这些结果对使用星载遥感云观测（如可能无法探测近地面水成物的CloudSat卫星）具有重要启示。测云仪固有的高度敏感性衰减特性未对本研究结果产生显著影响。本研究凸显了PT算法利用坚固且成本较低的测云仪，在极地地区从各类水成物层提取信息的潜力。
关键词： 光学薄冰云、云底探测、极地地区、混合相态云、测云仪
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用测云仪对印度西部云底高度进行的综合统计研究
摘要： 对2014至2015年印度西部艾哈迈达巴德地区地面维萨拉测云仪（CL31）所测7.5公里以下低层大气云底高度（CBH）开展了全面统计分析，研究该区域对流层不同层次云层特征。测云仪数据显示年度云量出现频率约64%（总观测占比≈69%）。云底高度与云量出现频率的季节变化表明：西南季风/季风前期的云量覆盖达到最大值/最小值。受观测站高云量出现频率影响，季风期呈现三个云底高度层（CBH1、CBH2和CBH3），其他季节因云量出现频率较低仅观测到两个云底高度层（CBH1和CBH2）。其中SW季风期与夏季分别主要出现CBH1（≈100-2000米）和CBH2（500-3000米），CBH3通常出现在SW季风期。昼夜云量对比显示：季风前期与后期白天的云量出现频率高于夜间。本研究基于地面观测开展的云量统计分析，可为区域天气气候模式的开发改进提供参考，以降低预测不确定性。
关键词： CBH（云底高度）、出现频率、测云仪、印度季风
更新于2025-09-09 09:28:46
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单波长测云仪剖面混合层高度估算评估
摘要： 我们评估了在中度污染和清洁环境下不同的边界层/混合层高度测量方法，重点研究了维萨拉CL51测云仪。该对比实验作为弗吉尼亚州汉普顿市"大气边界层化学与物理实验（CAPABLE）"持续观测项目的一部分开展，并在2014年科罗拉多州丹佛市及周边地区进行的"基于柱状与垂直解析观测获取地表条件信息（DISCOVER-AQ）"实地观测活动中实施。我们分析了通过两种不同方法（应用校正因子的BLView软件和简易终端仿真记录）采集的CL51数据，以确定数据采集方法的影响。此外，我们评估了STRucture of the ATmosphere（STRAT）算法作为BLView的开源替代方案（需说明的是，本研究仅对BLView和STRAT算法进行评估，不构成任何验证）。根据各仪器和算法的混合层高度（MLH）分布变化定义了过滤标准，并在整个分析过程中应用这些标准以消除MLH反演中的高频波动。我们主要关注当这些方法作为大型仪器网络组成部分时，不同数据采集方法和算法之间的相互比较，以及与探空仪获取的边界层高度的对比。研究发现数据采集方法的重要性不及处理算法，且多数算法差异可能源于局部气象条件和降水事件对算法造成的干扰。结果表明：对于基于激光雷达（lidar）的MLH对比研究和测云仪网络运行，需要统一的处理算法；探空仪获取的边界层高度比激光雷达获取的混合层高度高10-15%（正午时段）；将反演的MLH平均至1小时分辨率（适用于先验数据模型初始化的合理时间尺度）能显著提升不同仪器和算法间的相关性。
关键词： 边界层、无线电探空仪、测云仪、激光雷达、混合层高度、空气质量
更新于2025-09-09 09:28:46
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关于处理Vaisala CL31云高仪大气衰减后向散射剖面的建议
摘要： 测云仪激光雷达用于探测云底高度、研究大气气溶胶层（如撒哈拉沙尘或火山灰的高空层）以及分析边界层动力学。传感器光学系统与数据采集算法会显著影响观测到的衰减后向散射剖面，因此对这些剖面进行物理解释时需谨慎应用校正方法。本研究针对广泛部署的维萨拉CL31测云仪，通过分析衰减后向散射剖面评估硬件代际与固件版本的影响。响应CL31/TOPROF用户社区（TOPROF是旨在协调欧洲地基遥感网络的欧盟COST计划行动）的讨论，维萨拉为CL31传感器发布了新版固件（1.72和2.03版本）。测试表明，较旧版本相比，这些新固件消除了数据处理引入的多项人为特征，因此推荐使用最新固件分析衰减后向散射剖面。为确保历史数据的一致处理，本研究开发了针对旧版固件数据人工特征的校正流程。此外，还提出测定并消除电子/光学元件仪器背景信号的方法——这对使用任何CL31测云仪的衰减后向散射观测都至关重要。研究给出了维萨拉CL31传感器衰减后向散射观测的处理建议（包括标准输出中未提供的噪声估算）。综合考量这些因素后，认为维萨拉CL31测云仪的衰减后向散射剖面能为大气边界层研究、高空气溶胶层探测及模型验证等多种应用提供有价值信息。
关键词： 衰减后向散射、气溶胶层、模型验证、大气边界层、测云仪、维萨拉CL31、激光雷达
更新于2025-09-04 15:30:14