一、海洋上的雾、云和雨滴形成的微观过程分析（论文文献综述）
吴悠[1]（2021）在《基于Himawari-8辐射亮温评估再分析资料水汽含量和WRF云场模拟》文中指出日本于2014年发射了新一代地球静止气象卫星Himawari-8,其上搭载先进的成像仪（Advanced Himawari Imager,AHI）具有高时空分辨率的可见光、近红外和红外通道观测,为分析或评估再分析资料水汽含量和数值模式云的变化特征提供了可能。对于再分析资料水汽精度的评估,本文使用辐射传输模式（Efficient Radiative Transfer Model,ERTM）模拟European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis-interim（ERA-interim）、European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Re-Analysis-5（ERA5）和Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications,Version 2,（MERRA-2）三种再分析资料在晴空条件下多个水汽吸收通道的亮温,并与AHI观测亮温进行对比。以2016年7月为例分析发现:ERA-interim再分析数据集低估了280 h Pa以上气压层的水汽量,高估了394～32 8h Pa的水汽量,但对位于320～260 h Pa的水汽估计准确;ERA5和MERRA-2也都明显低估300 h Pa以上的水汽,但二者对425～300h Pa之间的水汽把握得较为准确,其中MERRA-2比ERA5精度更高。另外,对于数值模式云场结构模拟精度的评估,本文使用ERTM模拟中尺度天气预报模式（Weather Research and Forecasting Model,WRF）输出云场的云顶亮温,并与AHI热红外通道观测亮温进行对比,评估了WRF模式对云场结构的模拟效果。结果表明,在“天鸽”和“海高斯”两个台风个例中,WRF都能较准确地模拟出台风云区位置和云的大致特征,但对云区覆盖范围容易低估,同时还普遍高估台风云区光学厚度或云顶高度,但低估台风云区外围云光学厚度或云顶高度。
苏豆豆[2]（2021）在《全球降水日变化规律与GNSS-PRO降雨探测技术研究》文中认为近年来全球极端降水天气的频繁出现严重影响了人们的生产生活以及生命财产安全。工程领域中,强降雨天气容易导致卫星传输的无线电波信号发生衰减,因此,实时监测降雨、提高对强降水天气的预报预警能力、降低雨衰影响等颇为重要。随着全球导航卫星系统（GNSS）的不断发展,充分发掘其在气象领域的研究价值受到了广大学者的关注。已有研究证明GNSS极化无线电掩星（PRO）技术对雨水的存在比较敏感,可进行降雨探测,但其反演理论和方法目前尚未发展成熟。此外,明确降水地方时（LT）变化规律还可有效规避雨衰对卫星初始任务设计阶段的影响,为雨衰减值预测模型的建立提供参考。本文首先对全球降水地方时变化规律进行了统计研究。基于2009-2018年ERA5再分析资料,本文结合最邻近插值法与地方时转换公式,以研究全球以及10°S-10°N降雨带的降水地方时变化,并从四个方面分析了不同区域的地方时降水特征:平均降水、位相、日变化振幅、峰谷时年际变化。结果表明全球降水地方时变化呈“双峰”型,降水集中发生在1500LT和0300LT左右。海洋与陆地集中降水时段完全不同,陆地降水在1300-1500LT时间段集中出现,海洋降水通常在0300LT达到峰值。海洋和陆地上降水位相完全不同,海洋上降水日变化振幅远小于陆地。10°S-10°N降雨带中海洋平均小时降水随地方时变化呈“单峰”型,陆地则为“双峰”型。不同纬度的降水地方时变化不同,同一纬度不同地区的降水地方时变化也不相同,与地形、海拔、气候类型等密切相关。其次,本文对近几年新兴的一种基于GNSS极化特性进行星载强降雨探测的技术进行了研究。本文从正演模拟出发,基于程序功能模块化的思想设计并开发了降雨正演极化相移的软件。研究首次采用GPM DPR产品作为降雨率数据源,与最新的PAZ PRO观测数据进行三维匹配,共筛选出26件降雨范围广且与RO事件时空匹配的代表性降雨事件。通过选用TB、PB、SC等7种雨滴形状以及MP、LP等5种雨滴谱分布模型,依次对每个降雨事件采用T-matrix法进行前向散射计算,正演模拟获得其极化相移,并分别统计线性校正的极化相移、天线相位校正的极化相移与正演模拟的极化相移之间的皮尔逊相关系数、均方根差等参数。结果表明正演模拟值与PAZ实测数据之间存在高度的相关性,线性校正值、天线相位校正值与模拟值的皮尔逊相关系数分别为0.9994、0.9933,均方根差分别为0.3429、1.2765,模拟结果更接近线性校正后的极化相移。对比分析结果表明,模拟降雨率较小的事件（1mm/h以下）时雨滴谱采用MP或JD分布,雨滴形状采用SC或PB模拟精度更高;模拟降雨率较大的事件（1mm/h以上）最优雨滴谱采用MP或SS分布,雨滴形状采用TB模拟结果最优。综合以上研究结果可知,本文设计的降雨正演极化相移的软件可行且获得的模拟结果精度高,验证了GNSS极化测降雨的可行性,有助于完善PRO反演降雨理论以及改进反演方法,以及提高数值预报模型的准确性,为我国未来发展相关气象业务奠定理论基础。
高超[3]（2021）在《基于气象与空气质量双向耦合模式的中国东部气溶胶反馈效应模拟研究》文中指出大气颗粒物通过气溶胶-辐射相互作用和气溶胶-云相互作用可以有效地改变地球大气的能量平衡并导致气象要素发生变化,进而影响大气污染物的生消过程,形成气象和空气污染之间的双向反馈作用。近年来,随着我国实施了一系列的大气污染治理与管控措施,空气质量环境有所改善,但目前在中国东部地区以细颗粒物和臭氧为主的复合型污染问题却日益凸显。过去几年间,省级和部分城市生态环境监测中心已经部署了空气质量预报预警系统,但空气质量预报模式在一些极度重污染条件下仍存在预报准确度较低的情况,从而影响政府部门提出和实施及时有效的空气污染防控措施。根据先验认知和理论分析,启用气象-空气质量之间的双向反馈功能可以在一定程度上弥补这一不足。因此,亟需回答空气质量模式中启用气象-化学双向耦合能否有效提高我国区域尺度的空气质量预报预警能力,同时还需进一步明确气溶胶反馈效应在我国东部地区对气象和空气质量的影响可以达到何种程度。本文基于三个开源并被广泛应用的双向耦合模式（WRF-CMAQ、WRF-Chem和WRF-CHIMERE）对2017年中国东部地区常规的气象和空气质量要素进行了模拟与评估研究;定量化分析了启用气溶胶反馈效应对不同气象和空气质量要素的影响;以及进一步开展了气溶胶反馈效应在三种不同典型污染事件中的应用研究。主要结论为:（1）三个双向耦合模式均能再现2017年中国东部地区气象和空气质量,且WRF-CMAQ整体模拟效果最优;（2）空气质量模式是否启用气象-化学双向耦合对双向耦合模式模拟准确度的影响取决于模拟时段、区域、气象和空气质量变量;（3）气溶胶反馈效应整体上导致我国东部地区地表短波辐射、温度、水汽混合比、风速、边界层高度和O3浓度减小而相对湿度、PM2.5浓度增大,但在垂直方向上导致低空温度、水汽混合比、风速和O3浓度增大而相对湿度、PM2.5浓度减小;（4）WRF-CMAQ启用气溶胶-辐射相互作用后对典型污染事件（冬季重霾、春季沙尘和夏季臭氧）的模拟效果最好,且其开启GSI数据同化后进一步提高了冬季重霾污染的模拟性能。本研究能够为双向耦合模式在中国东部地区空气污染预报预警的业务化应用、模拟与评估的研究提供了科学参考。综上所述,在未来区域尺度空气质量预报预警的相关工作中,特别是为了有效提高重霾污染期间的空气质量预报预警准确度,建议优先考虑地面实测资料同化,最后如果计算资源条件准许,升级预报预警系统至双向耦合模式并启用气溶胶反馈效应。
李涛[4]（2020）在《金属液滴的融合与撞击行为》文中进行了进一步梳理液固界面性质的研究在界面科学、材料科学以及基础科学等诸多领域中都是关键研究课题,对材料设计与制备有着重要的指导作用。润湿性作为描述液固界面相互作用的重要的物理性质之一,一直以来吸引着人们的研究兴趣。实验和模拟结果都已经证明通过调控表面结构或几何形貌可以改善润湿性,这为设计表面功能材料提供了潜在的可能。除了润湿性,设计表面材料还要对与其相关联的动力学行为进行深入的了解。基于润湿性,有两种相关的液滴动力学行为得到了极大的关注,分别是融合行为与撞击行为。目前,表面研究的关注点在于如何设计表面微纳米结构来调控液滴流体动力学,进而获得期望的润湿性、融合与撞击行为。虽然已经取得了一些进展,但是对这些微纳米结构在调控液滴表面行为方面的润湿机理却认识不够,重新设计或开发新型微纳米结构来获得最佳的调控效果并满足不同应用需求需要进一步地探索和挖掘。此外,对基底进行一些其它操控来实现液滴润湿转变和相关行为控制的研究也值得深入研究。近年来,随着精密仪器的发展和广泛应用,以及为了满足一些先进生产技术的要求,液态金属的润湿性及其表面行为调控也变得越来越重要。作为生产过程中的关键一环,它在众多应用中起着决定性作用,如微观涂覆、微观喷镀、液滴铸造、3D打印、管道内重金属污染防治、微型焊接等。然而由于实验操作上存在困难,有关金属液滴表面行为的研究比较匮乏,特别是在微纳尺度下。鉴于此,本文利用分子动力学模拟的方法研究了纳米金属液滴在不同表面结构修饰的基底上的润湿、融合以及撞击行为。由于主要探究的是基底表面结构、形貌的影响,模拟中固定设计好的基底,且忽略金属液滴与基底之间可能存在的复杂化学反应。本文揭示了纳米尺度下液滴在润湿转变、以及融合与撞击过程中的形态演变规律,从基底操控和表面微观结构修饰的角度出发,提出了多种新思路来调控金属液滴的表面行为,为设计制备材料、改善一些先进工艺等应用提供了理论指导。主要研究内容和研究结果如下:（1）研究了金属液滴在不同结构修饰的表面及受限条件下的融合演变过程。当润湿性不同的Al和Pb金属液滴融合时,发现基底的微观结构主要影响液滴在第一阶段的融合行为,这种影响是通过Pb液滴在光滑双层石墨烯表面（DG）的弱润湿转变为碳纳米管修饰的石墨烯表面（PG）的反润湿倾向实现的。基底表面形貌同样影响融合进程,当表面粗糙形貌的沟槽方向与融合方向相同时,促进融合,反之,抑制融合。受限空间同样影响融合行为,是通过限制其中一种液滴的运动来实现的,体现了一种非对称性作用,这也与Al和Pb液滴之间存在润湿性差异有关。G-受限空间主要限制Al（Pb）液滴沿x（z）方向的运动。但对于PG-受限空间,不论x还是z方向,只影响Pb液滴的运动。随着受限空间高度的降低或PG-受限墙面上碳纳米柱高度的增加,融合过程变慢,融合液滴的内部原子分布更加不均匀。研究还发现,通过施加受限条件,可以驱使两个非接触薄膜融合成一个液滴,在这其中,Pb液滴的运动起主导作用。（2）研究了表面结构设计来调控液滴的融合行为,探索了同种金属液滴在微观柱状结构和条状结构修饰的表面上的融合行为。发现纳米柱的排列密度通过改变Pb液滴的润湿态来显着影响其融合动力学,并在此提出了粗糙基底上计算纳米液滴融合时间的一种方法—“速度法”。纳米柱排列密度很大时将产生Cassie润湿状态,利于液滴融合,随着密度减小,液滴呈现出Wenzel润湿状态,此时由于纳米柱的阻碍作用,融合行为将被限制。然而,随着纳米柱密度继续降低,其阻碍作用被削弱,融合速度再次加快。通过合理地设计具有排列密度梯度的纳米柱表面,可以有效地控制融合行为,包括液滴的形态演变,融合速度、方式,融合液滴的最终位置、与基底粘附程度等。与光滑表面相比,液滴在条状表面上的液桥的生长受到明显的阻碍作用,这是由于条状结构之间存在间隙使得液滴的部分原子进入其中,限制它们沿融合方向运动。间隔越大,这种限制作用越强,融合越慢。然而,另一方面,条状结构却有利于融合液滴内部原子的均匀化。条状结构的宽度、间隔大小、取向及其排列方式都会影响液滴的融合演变进程,根据这些研究设计了条状结构修饰的表面,同样实现了对融合行为的调控。（3）研究了金属液滴在振动基底上的润湿转变及融合行为。发现通过调节基底振动频率的大小,初始可润湿的Al液滴能在强润湿,弱润湿和反润湿状态之间相互转化。根据液滴的运动及受力情况构建了一个数学模型,给出了振动条件与润湿状态之间的关系。该模型不仅可以直接计算润湿与反润湿之间的临界振动频率,还可以施加特定的振动频率来获得期望的润湿状态。研究同时表明由振动诱导的润湿转变也能影响液滴的融合行为。为了比较不同的融合行为,提出了一种光滑基底上计算纳米液滴融合时间的方法—“形状法”。研究发现,随着振动频率的增加,可以依次获得三种不同的融合模式:限制模式,半自由模式和自由模式,且液滴融合时间变短,融合过程显着加快。更重要的是,通过调整振动频率的大小能够精确地控制三种融合模式的转变和融合速度。（4）研究了金属液滴在不同表面结构、形貌的基底上的撞击行为,包括沉积后形状演变控制和快速反弹两个方面。一方面,对于可润湿表面上的撞击行为,Pb液滴会沉积。在光滑水平表面上,液滴的铺展和收缩行为呈现各向同性,并在形态演变过程中会出现“火山口”状;在粗糙形貌表面上优先沿沟槽方向运动,在其垂直方向受阻,导致铺展和收缩时间延长并演变为细长条状;在纳米柱基底上,由于液滴的润湿性较弱,外加液滴原子可以进入到纳米柱结构之间的双重作用,铺展直径和时间都受到限制。Pb液滴在可润湿的弯曲基底上撞击后,表现出各向异性的铺展和收缩行为,在径向和轴向两个垂直方向上尤为明显（不对称性）,并在铺展过程中会逐渐形成细长条状。为此,定义了一个用来描述液滴不对称撞击行为的长度比值（径向与轴向最大铺展直径之比,LRmax/LAmax）,通过定量比较发现,增加曲率直径、减小液滴直径、减小撞击速度或增大表面张力都会削弱弯曲基底上各向异性的撞击行为。另一方面,还研究了 Ag液滴在微观脊状结构修饰的表面上的撞击反弹行为,发现脊状结构能够显着缩短液滴的接触时间,这主要与撞击后液滴的“中心原子拉拽效应”和脊上部分较快的收缩速度有关。当脊状结构的角度小于30°且具有合适的高度时,接触时间更短。研究还发现,接触时间随着速度增加而呈现“阶梯状”减小的规律。最后,设计了具有间隙的双脊状结构和多脊状结构修饰的表面,进一步缩短了液滴的接触时间,这是由于撞击液滴的中心原子积聚增加,从而增强了“中心原子拉拽效应”而导致的。总体而言,不论是润湿性还是融合与撞击行为的研究,都将统一于液滴的表面行为调控。探究基底表面微结构修饰和基底操控对液滴润湿性、融合与撞击行为的影响,进而提出一些措施来准确地调控液滴的表面行为,对于提升工艺产品质量、改进材料加工工艺、设计功能表面材料、丰富相关基础理论都起着重要的作用。
刘冲[5]（2020）在《长三角地区气溶胶-云参数化及其对降水的影响研究》文中指出气溶胶作为云凝结核（CCN）或者冰核（IN）,是影响区域降水、大气中水循环的关键因子,气溶胶-云-降水之间的相互作用是理解极端天气和气候变化需要解决的科学问题。长三角地区大气颗粒物污染严重,在高污染浓度背景下CCN的准确观测和参数化对于研究气溶胶-云-降水相互作用、评估气溶胶对降水的影响具有重要意义。本文基于Suomi-NPP（National Polar-orbiting Partnership）卫星搭载的高分辨率可见光红外成像辐射仪（VIIRS）研究了长三角地区云底CCN浓度的时空分布特征;结合地面观测的PM2.5浓度数据建立了气溶胶-CCN参数化方案,并应用到中尺度WRF-Chem模式中;进一步利用WRF-Chem模式研究了气溶胶作为CCN和IN,对暖云降水和冷云降水的影响。主要研究结果如下:（1）开展了长三角地区CCN的反演研究。基于Rosenfeld等人提出的反演算法,对反演结果进行了筛选和算法优化,给出了中国长三角地区CCN的空间分布特征。2013年～2019年,长三角地区夏季CCN平均浓度约为1030±324 cm-3,不同风向下长三角地区的CCN浓度变化不大,表现出明显的局地特征。中国南部和东部的海域,以及中国北部、蒙古和西伯利亚南部上空的背景CCN浓度基本上都低于300 cm-3。受污染物排放和传输的影响,往往在城市群及其下风向CCN的浓度明显升高,浓度可以高达2000 cm-3。降雨起始的云层厚度（Dc）随CCN浓度的增加而线性增加,海洋上空Dc<1 km,清洁大陆地区的Dc约为2km,相比之下长三角地区的Dc往往都在4 km以上。（2）开展了气溶胶-CCN参数化研究。利用天气分型方法确定了长三角主要的对流天气型,其中长三角地区夏季对流活动在700 h Pa和地面温度的差值场高值中心的右侧（PTT1型）显着增强。根据卫星反演的CCN数浓度和地表PM2.5浓度拟合出了两者之间的参数化关系,不同地区的差异明显。其中长三角地区CCN对PM2.5的敏感度最低,即使对流较强的天气下CCN活化率仍表现出明显的过饱和效应。长三角地区CCN主要受地表、云底、云顶三大类气象因子的影响,在PTT1型强对流天气下各气象因子之间的差异最小。长三角地区夏季降水总量逐年增加、降水频次逐年减少,导致长三角地区降水集中指数逐年递增。（3）开展了气溶胶对暖云降水影响的数值模拟研究。利用WRF-Chem模式,模拟了不同气溶胶浓度、不同气溶胶-CCN参数化方案对暖云降水的影响。结果发现气溶胶对降水的影响是非线性,只有适当浓度的CCN才能进一步促进降水,否则都会抑制降水。人为污染物排放量为原始排放量50%的OC50方案中CCN>250cm-3时对降水的促进作用明显。气溶胶可以通过改变对流结构和微物理过程影响降水,特别是雨水收集雪晶的速率显着影响降水的产生。基于卫星反演获得的气溶胶-CCN参数化方案对长三角地区降水的模拟效果有较好的改善。OW方案和SCNR方案由于没有考虑气溶胶的核化、辐射反馈作用,对降水结果产生了很大的差异,说明气溶胶在成云致雨中的直接和间接作用都不可忽略。（4）开展了气溶胶对冷云降水影响的数值模拟研究。利用不同冰核参数化的敏感性试验,研究冰核对冷云降水的作用。考虑气溶胶作用的ICAERO方案模拟的降水效率高于未考虑气溶胶作用的ICC、ICM、ICH方案,并且ICAERO方案模拟的降水强度更强、范围更集中。ICAERO方案中大部分微物理过程转化速率都高于其它方案,整个降水过程中主要通过增加霰粒子相关过程的转化速率促进了降水的形成和发展。综上,本研究给出了长三角地区CCN的时空间分布特征,建立了基于卫星反演数据的长三角本地化的气溶胶-CCN参数化方案,通过数值模拟研究气溶胶-云相互作用对暖云和冷云降水的影响,深化了对气溶胶-云-降水相互作用机理的认识。
徐继伟[6]（2020）在《气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演》文中研究表明气溶胶和云是大气重要的组成部分,其辐射效应在气候变化和评估中具有较强的不确定性,这与气溶胶和云自身的参数有关。激光雷达和毫米波雷达具有观测连续性好,时、空分辨率高等特点,是遥感探测气溶胶和云的有效技术手段。激光雷达和毫米波雷达对气溶胶和云宏、微观参数的协同观测,发挥了激光短波段探测气溶胶和冰晶小粒子,微波长波段探测云和降水的优势,一方面为气溶胶和云宏、微观参数的反演提供更多的信息,另一方面为气溶胶和云相互作用实验研究提供不可或缺的有效途径。精确反演气溶胶和云的宏、微观参数,是研究其辐射效应和相互作用的前提。宏观参数包括光学厚度、几何高度等,反演方法比较直接,难度较低。微观参数主要包括尺度大小、单次散射反照率等,反演方法比较复杂,难度较高。本文对气溶胶微观参数的反演,使用了激光雷达在山西文水实验中观测得到的数据,该雷达是一台自行研制的多波长拉曼偏振激光雷达。对其中两个时间段的雷达数据进行反演,得到了气溶胶的光学参数3β+2α,即三波长后向散射系数（355 nm,532 nm,1064 nm波长）和两波长消光系数（355 nm,532 nm波长）,然后在米散射理论的基础上建立正演模型并用于实际探测数据气溶胶谱分布的反演,得到了气溶胶的微物理参数包括尺度谱、复折射指数以及单次散射反照率等。与常用的正则化方法不同,本文使用气溶胶组分模态构建气溶胶谱分布基函数并考虑了相对湿度对气溶胶的影响。将激光雷达数据反演得到的气溶胶粒子数浓度、体积浓度、有效粒子半径与同时进行的飞机采样探测结果进行了比较,结果表明在直径为0.1 um～3 um的范围内,2013年8月8日两者的结果具有较好的一致性。对云宏、微观参数的反演利用了三个月的激光雷达和毫米波雷达在合肥的联合观测实验数据。分析了激光雷达和毫米波雷达在观测云宏观特征方面的优势和劣势,并通过联合反演算法得到了云的宏观参数和垂直分布特征。理论模拟了激光雷达和毫米波雷达对水云粒子谱分布的联合反演方法,将其应用到实际测量中,得到了云滴粒子尺度谱和液态水含量廓线。结果表明,激光雷达和毫米波雷达联合反演可以得到更好的云宏观参数,在此基础上,联合反演水云的微物理参数,相比单用毫米波雷达数据的反演方法可以减少假设条件,改善云微物理参数的反演精度。除了地基遥感,还将星载激光雷达CALIOP（/CALIPSO）和毫米波雷达CPR（/CloudSat）十年观测数据,与MODIS卫星反演的云微物理参数产品相结合,研究了东亚地区气溶胶对水云宏、微观参数的影响,给出了气溶胶和水云在东亚地区的分布特征,分析了气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径和降水云比例之间的关系。结果表明,当云液态水路径较小时,云滴有效半径和气溶胶的光学厚度存在正相关关系;当云液态水路径较大时,两者存在负相关关系。这可能与海陆的气象条件和气溶胶类型有关,需要进一步研究。
汪天怡[7]（2020）在《长三角西部地区大气氨及二次无机气溶胶的观测和模拟研究》文中指出细颗粒物(PM2.5)会对地球大气辐射平衡产生扰动,或者是充当云凝结核和冰核,影响生态系统、人体健康和能见度。硫酸盐、硝酸盐和铵盐（SNA）作为PM2.5中最重要的二次无机组份,其快速的化学生成或静稳的天气形势被认为是导致中国东部地区冬季雾霾频发的重要原因。氨（NH3）是大气环境中最为重要的碱性气体,因其在全球氮循环和生态系统中的重要作用,以及作为重要前体物对于二次无机气溶胶形成的贡献。基于这一背景,本研究以长三角西部地区南京大学地球系统区域过程综合观测试验基地（SORPES）长期外场观测为基础,对长三角西部地区二次无机气溶胶及其前体物的浓度水平和时间变化特征进行分析,讨论重要前体物NH3变化的关键影响因子和高氨浓度事件的成因以及NH3对二次无机气溶胶形成的影响,并结合区域空气质量模型,探究在冬季典型天气形势下,SNA的化学生成和累积过程与天气形势之间的联系,以及它们对于PM2.5的共同贡献。SORPES站2014至2017年对SNA及其前体物的观测结果表明:PM2.5及主要的二次无机气溶胶SO42-,NO3-和NH4+的平均浓度分别为56.6,13.8,15.0和9.6μg/m3;气态前体物SO2,NOx和NH3的平均浓度分别为14.4,48.0和7.1μg/m3。除NH3以外,其他组分的浓度均呈现出冬季高、夏季低的季节变化规律,主要与气象条件和排放源的季节性变化以及东亚季风所导致的传输过程有关。春节的假期效应导致了2月份PM2.5浓度的降低,而6月份SNA小峰值的出现则是由于初夏光化学氧化反应加快,升高的温度和增强的日间辐射利于NH3的排放,从而促进了二次无机气溶胶的生成。各组分在日尺度上的变化主要受到大气边界层的发展、人为源和自然源排放强度的变化以及化学生成过程的影响。SORPES站点的NH3浓度的变化范围为0.1-53.3μg/m3。NH3浓度呈现出夏季要显着高于冬季的季节变化规律和白天高夜间低的日变化特征,主要受到农业活动、生物质燃烧、温度、气-固转化和降水等因素的影响。其中,降水发生时对于NH3有清除作用,而降水发生后对于NH3排放则会有增强作用。交通源排放对于SORPES站观测到的NH3浓度贡献较少。利用拉格朗日粒子溯源模式（LPDM）发现,SORPES站夏季观测到的高氨事件是长三角区域尺度上农业施肥导致的一次排放和NHx（NH3+NH4+）传输过程共同作用的结果。长三角西部地区四季均处于富氨的大气环境下,足以完全中和气溶胶中的强酸。2017年冬季强化观测的结果显示:非均相反应有效的提高了二次无机气溶胶SO42-和NO3-的生成速率,加重PM2.5污染程度,也显着提高了重污染事件发生期间SNA所占比例。WRF-Chem的模拟结果也证明SNA在整个中国东部的雾霾污染中确实发挥了至关重要的作用,对PM2.5总质量浓度的贡献超过40%。长三角地区在局地静稳的天气形势下仅处于轻微污染状态,局地化学生成过程对SNA污染的形成贡献约61%。而受到冷锋系统的影响时,污染加剧,对流输送成为最主要的贡献过程（85%）。尽管如此,由于锋区前部高的相对湿度以及对于污染气团的强烈抬升作用,促进了前体物的非均相氧化和液相氧化过程,使得SNA的化学生成速率显着提高。除此以外我们还发现,受到温度、大气氨的可利用性和干沉降不同的影响,陆地表面和海洋上空NO3-的相态平衡存在明显差异。
刘光普,黄思源,梁莺,任雍,周亭亭[8]（2019）在《毫米波雷达在港口海雾观测和能见度反演中的应用》文中研究说明利用2014年12月和2015年3月浙江省宁波市北仑海港光明码头毫米波雷达观测数据及分布在毫米波雷达附近的4部前向散射能见度仪观测数据,开展海雾联合观测实验,建立雷达反射率与海雾能见度的关系。结果表明:（1）毫米波雷达可以获取海雾的内部结构、分布范围、云雾强度随距离和高度的变化趋势;（2）当雷达反射率上升时,能见度降低,反之升高。通过毫米波雷达反演的能见度与能见度仪观测值有较好的相关性;（3）订正后的反演算法进一步提高了毫米波雷达反演海雾能见度的准确性。
杜爽[9]（2019）在《华南与南海地区降水垂直结构特征研究》文中提出华南的汛期作为我国雨季爆发的第一阶段,一直是预报与研究的热点问题,但对其降水-云宏微观垂直特性的认识还不够深入。另外,与华南关系紧密的南海洋面由于受到观测的限制,其降水垂直结构方面的探究也较有限。GPM（Global Precipitation Measurement）双频测雨雷达DPR（Dual-frequency Precipitation Radar）作为TRMM PR（Tropical Rainfall Measuring Mission Precipitation Radar）的接替,自2014年3月至今已累积大量探测数据,成为探究降水三维结构研究的有效手段。目前对于GPM DPR数据的研究主要是通过个例研究或短时序的统计来开展降水反演算法评估订正和产品评测等工作,前人的研究结论不断地优化和证实了GPM DPR数据及其可靠性。本文借助GPM DPR资料对强、弱降水三维探测之优化以及对热带洋面上探测范围的补充这两方面优势,揭示了华南以及南海降水的宏微观垂直结构特征,并讨论了其中的海陆差异。（1）华南降水垂直结构统计特征对流性降水反射率快速增长区域主要发生在低层,层云性降水则位于亮带层附近,两类降水在垂直方向上的反射率增量大小均与雨强成正比。当发生强降水时,对流性降水的粒子浓度并不是总高于层云性降水,但前者粒子半径大于后者;强层云性降水往往来自于大小均一粒子的聚集,并没有形成更大直径的液滴。对流性降水冬季伴随雨强增强,碰并层降水贡献先减后增,冰水混合层降水贡献则呈先增后减趋势;层云性降水夏季伴随雨强增强,均一层降水贡献比重增大,冰水混合层贡献减小,冬季贡献趋势与夏季一致,但比重变幅相对减小。前汛期对流性降水的高浓度、大尺度的粒子更利于向更高高度发展,而层云性降水粒子浓度及半径的垂直分布在华南前后汛期基本无差异。不论是对流性或层云性降水,强降水低层粒子浓度在华南前汛期低于后汛期,但前汛期的低层降水粒子半径更大,说明前汛期的强降水在低层的粒子碰并增长活跃以至于形成的粒子尺度更大。前后汛期风暴顶高异同主要在出现在广西中部和广东中部沿海地区:后汛期由热带扰动在广西中部迎风坡产生的降水相较前汛期的锋面降水发展得更强盛;广东近珠三角地区后汛期风暴顶高存在降幅,这种下降趋势在对流性降水中尤其明显,可见前汛期珠三角地区季风降水及对流过程的发展是明显强于后汛期的。（2）华南与南海降水垂直结构的差异对流性降水粒子半径大于1.6mm的频率较华南增加。层云性降水大尺度粒子可留存在4 km以上的频率增加,于此同时伴随高度降低,高频中心呈减小趋势,这与洋面上巨大的蒸发作用密不可分。粒子浓度及半径的平均廓线显示南海洋面上的强对流性降水更倾向于以“高浓度、小尺度”的状态存在。华南陆地的风暴顶高季节变化较南海洋面更为强烈,陆地浅薄对流降水受季风影响从春至秋存在先增后减特征,深对流在夏季增幅显着。南海地区风暴顶高虽无明显季节变化但存在双峰特征,两类降水峰值出现在3 km和5.5 km,分别对应积云、雨层云以及发展较高的积雨云。
曹蓓[10]（2019）在《WRF模式云参数方案对一次台风降水个例模拟的验证和改进》文中指出论文通过使用中尺度数值模式WRF中的双参数云微物理方案WDM6针对2008年台风“凤凰”登陆过程中造成的强降水进行数值模拟,通过卫星模拟器利用MTSAT-1R和TRMM卫星观测的红外云顶亮温TBB、PR雷达反射率资料使用统计方法验证模拟结果。通过修改云水向雨水自动转化过程、冰晶核化过程、雪和霰的下落末速度、雪和霰的截距进行敏感性试验,减小模拟结果和卫星实际观测结果的差异。研究结果表明:（1）WDM6方案模拟的台风“凤凰”登陆后的暴雨和大暴雨的位置和范围基本符合实况,但存在模拟的降水强度局部偏强的现象。WDM6方案对于红外云顶亮温的总体模拟效果与卫星实况较为吻合,模拟的强对流云系的分布和移动接近观测,但也存在模拟的强对流云系范围偏小和模拟的云顶亮温在部分地区偏高等问题。长时间序列的区域平均红外云顶亮温TBB表明观测和模拟的TBB时间变化趋势基本相同,呈现为正位相关系。模拟的对流柱状雷达回波与观测一致,对流柱的位置接近观测,但回波强度和回波顶高偏高。（2）云顶亮温TBB和降水顶高度PTH联合直方图说明WDM6方案模拟产生了较多的浅对流云,低估了对流云系的出现频率。不同云类型的雷达反射率等高频率高度图CFAD显示模拟的对流云系雷达回波垂直分布接近观测。（3）敏感性试验结果说明修改WDM6方案中云水向雨水自动转化率减小了模拟的云顶亮温TBB与观测的差值,模拟的雷达回波强度和回波顶高更接近实况,无回波区域范围减小,有效的改善了WDM6方案的模拟效果。同时发现云滴初始数浓度影响云水向雨水自动转化率并最终影响云系结构和雷达反射率的模拟结果,过高的云滴初始数浓度会使模拟结果变差,采用改进的云水向雨水自动转化率公式能有效改善WDM6方案的模拟效果。
二、海洋上的雾、云和雨滴形成的微观过程分析（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、海洋上的雾、云和雨滴形成的微观过程分析（论文提纲范文）
（1）基于Himawari-8辐射亮温评估再分析资料水汽含量和WRF云场模拟（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 问题的提出 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 模式、数据和方法 |
| 2.1 模式介绍 |
| 2.1.1 辐射传输模式ERTM |
| 2.1.2 WRF模式 |
| 2.2 资料介绍 |
| 2.2.1 ERA-interim、ERA5和MERRA-2 |
| 2.2.2 云检测数据介绍 |
| 2.2.3 MODIS地表发射率和Himawari-8 一级数据 |
| 2.3 方法介绍 |
| 2.3.1 最佳信息层和再分析资料水汽精度的评估 |
| 2.3.2 WRF对云场结构模拟能力的评估 |
| 第三章 水汽最佳信息层 |
| 3.1 水汽最佳信息层的敏感性实验 |
| 3.2 水汽最佳信息层的季节变化和空间分布特征 |
| 3.3 水汽最佳信息层的海陆差异 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 再分析资料水汽精度评估 |
| 4.1 ERA-interim评估结果 |
| 4.2 ERA5 评估结果 |
| 4.3 MERRA-2 评估结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 WRF云场结构评估 |
| 5.1 台风“天鸽”实况与WRF模拟 |
| 5.2 台风“天鸽”评估结果” |
| 5.3 WRF对高云、中云和低云模拟能力的评估 |
| 5.4 台风“海高斯”实况与评估结果 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（2）全球降水日变化规律与GNSS-PRO降雨探测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 全球降水 |
| 1.2.2 降水日变化 |
| 1.2.3 降雨监测技术 |
| 1.2.4 GNSS-PRO探测降雨 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 论文研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第2章 全球降水地方时变化研究 |
| 2.1 ERA5再分析资料 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 全球降水 |
| 2.3.2 10°S-10°N降雨带降水 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 GNSS极化测降雨原理 |
| 3.1 降雨微物理特征 |
| 3.1.1 雨滴形状 |
| 3.1.2 雨滴谱 |
| 3.1.3 雨滴倾角 |
| 3.2 雨滴前向散射特性 |
| 3.2.1 雨滴相对复介电常数计算 |
| 3.2.2 单一雨滴前向散射计算 |
| 3.2.3 群雨滴前向散射计算 |
| 3.3 GNSS极化测降雨原理 |
| 3.4 ROHP-PAZ项目 |
| 3.4.1 项目概述 |
| 3.4.2 载荷和地面部分 |
| 3.4.3 卫星运行状态 |
| 3.4.4 数据产品 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 正演模拟实验设计 |
| 4.1 数据产品介绍 |
| 4.2 模拟实验设计 |
| 4.2.1 数据输入 |
| 4.2.2 数据匹配 |
| 4.2.3 参数设置 |
| 4.2.4 模型选择 |
| 4.2.5 模拟计算 |
| 4.2.6 对比分析 |
| 4.3 软件模块设计 |
| 4.4 运行环境搭建 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验结果与对比分析 |
| 5.1 典型降雨事件正演模拟 |
| 5.1.1 小雨事件模拟 |
| 5.1.2 中雨事件模拟 |
| 5.2 降雨事件正演结果统计与分析 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于气象与空气质量双向耦合模式的中国东部气溶胶反馈效应模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 气象-空气质量双向耦合模式的发展历史 |
| 1.2.2 气象-空气质量双向耦合模式比较与评估的回顾 |
| 1.2.3 气象-空气质量双向耦合模式的国内研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文技术路线图 |
| 第2章 方法和数据 |
| 2.1 大气污染物排放清单预处理方法 |
| 2.1.1 人为源排放清单的处理方法 |
| 2.1.2 生物质燃烧的数据来源和处理方法 |
| 2.1.3 生物源排放的数据来源和处理方法 |
| 2.1.4 沙尘和海盐排放处理方法 |
| 2.2 数值模式介绍与配置 |
| 2.2.1 WRF-CMAQ模式 |
| 2.2.2 WRF-Chem模式 |
| 2.2.3 WRF-CHIMERE模式 |
| 2.2.4 模式配置 |
| 2.3 地面观测和卫星资料 |
| 2.3.1 地面观测数据 |
| 2.3.2 卫星观测数据 |
| 2.4 模式评估方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于不同双向耦合模式的中国东部地区气象和空气质量模拟与评估 |
| 3.1 2017年中国东部地区气象与空气质量状况简介 |
| 3.2 气溶胶反馈效应的敏感性试验模拟组合设置 |
| 3.3 多耦合模式的模拟结果与评估 |
| 3.3.1 气象要素模拟结果与评估 |
| 3.3.2 空气质量模拟结果与评估 |
| 3.4 模拟结果与卫星资料比较 |
| 3.4.1 AOD对比 |
| 3.4.2 CO、NO_2和SO_2柱浓度对比 |
| 3.4.3 云特性 |
| 3.5 模式计算效率分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 气溶胶反馈对中国东部地区气象和空气质量的影响 |
| 4.1 气溶胶反馈对气象的影响 |
| 4.1.1 地面短波辐射 |
| 4.1.2 温度 |
| 4.1.3 水汽混合比 |
| 4.1.4 相对湿度 |
| 4.1.5 风速 |
| 4.1.6 边界层高度 |
| 4.1.7 云特性和降水 |
| 4.2 气溶胶反馈对空气质量的影响 |
| 4.2.1 PM_(2.5)浓度 |
| 4.2.2 臭氧浓度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 启用气溶胶反馈的典型污染案例研究 |
| 5.1 冬季雾霾事件 |
| 5.1.1 案例研究背景介绍 |
| 5.1.2 颗粒物浓度模拟结果与评估 |
| 5.2 沙尘事件 |
| 5.2.1 案例研究背景介绍 |
| 5.2.2 模拟结果及验证 |
| 5.3 夏季臭氧污染事件 |
| 5.3.1 研究背景介绍与案例选择 |
| 5.3.2 臭氧浓度模拟结果与评估 |
| 5.4 气溶胶资料同化与气溶胶反馈对冬季雾霾事件评估的影响 |
| 5.4.1 资料同化技术介绍 |
| 5.4.2 情景设置及评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究中存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）金属液滴的融合与撞击行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 本文的创新点 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 表面润湿性 |
| 1.2.1 表面润湿现象 |
| 1.2.2 表面润湿机理 |
| 1.3 液滴融合行为的研究现状 |
| 1.3.1 液滴融合过程 |
| 1.3.2 基底表面结构对液滴融合行为的影响 |
| 1.4 液滴撞击行为的研究现状 |
| 1.4.1 撞击面的基本形貌 |
| 1.4.2 影响撞击动力学行为的因素 |
| 1.4.3 撞击液滴的铺展尺度 |
| 1.4.3.1 最大铺展半径计算模型 |
| 1.4.3.2 液滴的最小铺展厚度 |
| 1.4.4 液滴的反弹行为 |
| 1.5 课题的研究意义及研究内容 |
| 第二章 研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 势函数 |
| 2.2.1 Lennard-Jones(L-J)势 |
| 2.2.2 EAM势 |
| 2.2.3 MEAM势 |
| 2.2.4 AIREBO势 |
| 2.3 分子动力学算法 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.4.1 周期性边界条件 |
| 2.4.2 非周期性边界条件 |
| 2.5 系综 |
| 2.5.1 正则系综(NVT) |
| 2.5.2 等温等压系综(NPT) |
| 2.6 分析方法 |
| 2.6.1 接触角计算 |
| 2.6.2 均方位移与扩散系数 |
| 2.6.3 双体分布函数 |
| 2.6.4 质心位移和运动速度 |
| 第三章 液滴在不同基底及受限空间中的融合行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型构建 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Al和Pb液滴在四种不同基底上的融合行为 |
| 3.3.2 Al和Pb液滴在G-受限空间中的融合行为 |
| 3.3.3 Al和Pb液滴在PG-受限空间中的融合行为 |
| 3.3.4 PG-受限空间中墙表面碳纳米柱高度对融合的影响 |
| 3.3.5 两液膜位于受限墙两侧时的融合行为 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 表面结构修饰调控液滴融合行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型构建 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纳米柱排列密度对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.2 纳米柱高度对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.3 纳米柱排列密度梯度对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.4 条状结构间隙大小对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.5 条状结构宽度对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.6 条状结构排列方式对液滴融合行为的影响 |
| 4.3.7 条状结构的间隙梯度大小对液滴融合行为的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基底振动调控液滴的润湿转变及其融合行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型构建 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 基底振动频率对液滴润湿性的影响 |
| 5.3.2 液滴润湿转变的解释及数学模型的构建 |
| 5.3.3 基底振动频率对液滴融合行为的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 可润湿基底上撞击液滴的沉积演变与行为调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型构建 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Pb液滴在四种不同表面形貌的水平基底上的撞击行为 |
| 6.3.1.1 Pb液滴在光滑基底(G基底)上的撞击行为 |
| 6.3.1.2 Pb液滴在HCNT和VCNT基底上的撞击行为 |
| 6.3.1.3 Pb液滴在PG基底上的撞击行为 |
| 6.3.1.4 撞击过程中Pb液滴内部结构的变化 |
| 6.3.2 Al液滴在G和PG基底上的撞击行为 |
| 6.3.3 光滑水平基底上撞击速度对液滴撞击行为的影响 |
| 6.3.4 Al-Pb合金液滴的撞击行为 |
| 6.3.5 Pb液滴在凸弯曲面上的撞击行为 |
| 6.3.5.1 Pb液滴在凸弯曲面上的非对称撞击行为 |
| 6.3.5.2 曲率直径对液滴非对称撞击行为的影响 |
| 6.3.6 Al液滴在凸弯曲面上的撞击行为 |
| 6.3.7 撞击速度和液滴尺寸对液滴非对称撞击行为的影响 |
| 6.3.8 金属液滴在凹曲面上的撞击行为 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 表面微观脊状结构设计与液滴快速反弹的调控 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型构建 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 脊状结构缩短液滴接触时间的机理分析 |
| 7.3.2 脊状结构形状参数对液滴接触时间的影响 |
| 7.3.3 撞击速度对液滴接触时间的影响 |
| 7.3.4 多脊状结构或具有间隙的双脊状结构修饰的基底 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录(Ⅰ): 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 1. 论文 |
| 2. 专着 |
| 3. 其它成果 |
| 附录(Ⅱ): 攻读博士学位期间获奖情况 |
| 附录(Ⅲ): 攻读博士学位期间参与项目情况 |
| 外文文章 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）长三角地区气溶胶-云参数化及其对降水的影响研究（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 CCN和IN的观测研究进展 |
| 1.2.1 CCN的观测研究 |
| 1.2.2 IN的观测研究 |
| 1.3 CCN和IN的参数化研究进展 |
| 1.3.1 气溶胶-CCN参数化 |
| 1.3.2 气溶胶-IN参数化 |
| 1.4 气溶胶-云-降水的相互影响研究进展 |
| 1.4.1 气溶胶-云与天气、气候间的相互影响 |
| 1.4.2 气溶胶-云相互作用对暖云降水的影响 |
| 1.4.3 气溶胶-云相互作用对冷云降水的影响 |
| 1.5 本文研究目的 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 数据、方法与模式介绍 |
| 2.1 地面资料 |
| 2.1.1 降水格点资料 |
| 2.1.2 GR雷达数据 |
| 2.1.3 CCN地面观测数据 |
| 2.1.4 FNL再分析数据 |
| 2.2 卫星观测资料 |
| 2.2.1 MODIS数据 |
| 2.2.2 VIIRS数据 |
| 2.2.3 CALIOP数据 |
| 2.2.4 CMORPH数据 |
| 2.3 CCN反演算法 |
| 2.4 天气分型—COST733 |
| 2.5 模式及工具介绍 |
| 2.5.1 模型评价工具(MET)介绍 |
| 2.5.2 HYSPLIT模式及结果分析 |
| 第三章 卫星反演CCN算法优化及应用研究 |
| 3.1 方法优化及结果验证 |
| 3.2 CCN的时空分布 |
| 3.2.1 CCN的时间变化特征 |
| 3.2.2 CCN的空间分布特征 |
| 3.3 CCN对降水起始高度的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 气溶胶-云-降水参数化研究 |
| 4.1 夏季主要对流天气型 |
| 4.2 气溶胶-CCN参数化 |
| 4.2.1 气溶胶的时空分布特征 |
| 4.2.2 卫星反演的气溶胶-CCN参数化方案 |
| 4.3 气溶胶-云-降水的相互作用 |
| 4.3.1 CCN影响因子分析 |
| 4.3.2 降水的时空分布特征 |
| 4.3.3 气溶胶-云-降水的相互影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 气溶胶对暖云降水的影响研究 |
| 5.1 强降水对流个例天气分析 |
| 5.2 模式设置 |
| 5.3 模式结果评估 |
| 5.4 气溶胶对降水的敏感性分析 |
| 5.4.1 降水强度 |
| 5.4.2 降水分布 |
| 5.4.3 CCN对降水的影响 |
| 5.4.4 微物理过程分析 |
| 5.5 基于卫星反演的气溶胶-CCN参数化方案模拟评估 |
| 5.5.1 2017年降水个例 |
| 5.5.2 2016年降水个例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 气溶胶对冷云降水的影响研究 |
| 6.1 冷云降水个例天气分析 |
| 6.2 模式设置 |
| 6.3 不同IN参数化对冷云降水的影响 |
| 6.3.1 不同IN参数化对垂直气象条件的影响 |
| 6.3.2 不同IN参数化对雷达回波的影响 |
| 6.3.3 不同IN参数化对不同水成物浓度的影响 |
| 6.4 气溶胶对冷云微物理过程的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结果 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 讨论与展望 |
| 7.3.1 本文工作的不足之处 |
| 7.3.2 未来工作展望 |
| 附录A 五个站点卫星和地面CCN观测对比 |
| 附录B 中国降水的分布特征 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间科研成果 |
（6）气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大气气溶胶及其源和汇 |
| 1.2 水云的特征 |
| 1.3 大气气溶胶的气候效应 |
| 1.4 激光遥感大气气溶胶参数 |
| 1.5 激光、微波联合遥感水云的宏、微观参数 |
| 1.6 研究目的、意义和目前的研究现状 |
| 1.7 论文的创新性和主要内容 |
| 第2章 实验遥感探测设备介绍 |
| 2.1 多波长拉曼偏振激光雷达系统 |
| 2.2 多波长水汽气溶胶激光雷达系统 |
| 2.3 毫米波雷达系统 |
| 第3章 气溶胶光学和微物理参数的反演 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 激光雷达数据预处理 |
| 3.3 气溶胶光学参数的反演 |
| 3.3.1 Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.2 Raman-Mie散射技术反演气溶胶光学参数的方法 |
| 3.3.3 退偏振比的计算方法 |
| 3.3.4 利用实验观测数据反演气溶胶的光学参数 |
| 3.4 气溶胶微物理参数的反演 |
| 3.4.1 气溶胶的谱分布模型 |
| 3.4.2 利用Mie散射理论构建正演模型 |
| 3.4.3 气溶胶谱分布反演方法 |
| 3.4.4 谱分布理论模拟研究 |
| 3.4.5 实验反演结果和机载观测结果的对比 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 云宏微观参数的反演 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 毫米波雷达数据预处理 |
| 4.3 云宏观参数的反演 |
| 4.4 水云相态的识别方法 |
| 4.5 激光、微波联合反演云微物理参数的方法 |
| 4.6 本章总结 |
| 第5章 大气气溶胶与水云相互作用的星载观测 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 星载观测与数据介绍 |
| 5.3 东亚地区气溶胶与水云的分布特征 |
| 5.4 气溶胶光学厚度与水云粒子有效半径的关系 |
| 5.5 本章总结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 论文的创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩写 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（7）长三角西部地区大气氨及二次无机气溶胶的观测和模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 PM_(2.5)及其化学组分 |
| 1.1.2 PM_(2.5)的大气环境及气候效应 |
| 1.1.3 我国PM_(2.5)污染特征 |
| 1.2 二次无机气溶胶及其前体物 |
| 1.2.1 二次无机气溶胶的源汇和生成机制 |
| 1.2.2 二次无机气溶胶的前体物 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究目的和研究内容 |
| 1.4.1 SNA的研究目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 资料与方法 |
| 2.1 观测站点 |
| 2.1.1 SORPES观测基地介绍 |
| 2.1.2 其他观测站点 |
| 2.2 站点观测仪器及数据处理 |
| 2.2.1 气象参数 |
| 2.2.2 痕量气体 |
| 2.2.3 化学组分 |
| 2.3 数据来源及模式介绍 |
| 2.3.1 数据来源 |
| 2.3.2 模式介绍 |
| 第三章 长三角西部地区大气氨变化特征及其关键影响因素的观测分析 |
| 3.1 二次无机气溶胶及其氨等气态前体物的变化特征 |
| 3.1.1 季节变化 |
| 3.1.2 月变化 |
| 3.1.3 日变化 |
| 3.2 影响大气中氨气变化的要素 |
| 3.2.1 大气中氨变化的关键影响要素 |
| 3.2.2 交通源排放对大气中氨气的贡献 |
| 3.3 大气中高氨浓度事件的成因分析 |
| 3.3.1 农业施肥期间的高氨个例 |
| 3.3.2 气团来源对于氨气的影响:基于拉格朗日扩散模型 |
| 3.4 大气氨对二次无机气溶胶形成的影响 |
| 3.5 冬季强化观测期间二次无机气溶胶的生成 |
| 3.5.1 总体污染特征 |
| 3.5.2 二次无机气溶胶的生成 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 长三角西部地区冬季雾霾污染中二次无机气溶胶生成的数值模拟分析 |
| 4.1 WRF-Chem数值模拟结果的验证 |
| 4.2 总体污染特征及天气形势 |
| 4.3 在不同天气形势下二次无机气溶胶化学生成的差异 |
| 4.3.1 个例1:局地静稳天气形势下主要二次无机气溶胶的化学生成 |
| 4.3.2 个例2:强天气系统冷锋影响下主要二次无机气溶胶的化学生成 |
| 4.3.3 硝酸盐化学生成海陆分布的显着差异 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（8）毫米波雷达在港口海雾观测和能见度反演中的应用（论文提纲范文）
| 引 言 |
| 1 基本理论与观测实验 |
| 1.1 雾的微观特征 |
| 1.2 毫米波雷达和能见度仪反演能见度的基本理论 |
| 1.3 观测实验 |
| 2 海雾观测结果分析 |
| 3 能见度数据处理和反演算法订正 |
| 3.1 能见度数据处理 |
| 3.2 能见度反演算法订正 |
| 4 结 论 |
（9）华南与南海地区降水垂直结构特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 基于星载雷达的降水垂直结构的研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文框架 |
| 第二章 资料和方法 |
| 2.1 GPM卫星及资料介绍 |
| 2.1.1 GPM卫星介绍 |
| 2.1.2 DPR资料介绍 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 第三章 华南降水垂直结构统计分析 |
| 3.1 降水反射率的垂直分布 |
| 3.2 降水粒子浓度与半径的垂直分布 |
| 3.3 亮带分布与层次性降水贡献 |
| 3.4 华南前、后汛期降水垂直结构异同 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 华南与南海地区降水垂直结构对比分析 |
| 4.1 南海洋面降水反射率及粒子信息的垂直分布 |
| 4.2 华南与南海洋面的风暴顶高度对比 |
| 4.3 华南、南海降水剖面纬向性变化 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.1.1 华南降水垂直结构统计分析 |
| 5.1.2 华南与南海地区降水垂直结构对比分析 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 不足与未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
（10）WRF模式云参数方案对一次台风降水个例模拟的验证和改进（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究概况 |
| 1.2.1 云微物理方案的研究 |
| 1.2.2 云微物理方案的验证及改进 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 特色与创新 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 资料与模式介绍 |
| 2.1 资料简介 |
| 2.1.1 MTSAT-1R卫星 |
| 2.1.2 TRMM卫星 |
| 2.1.3 其他气象资料 |
| 2.2 数据处理方法 |
| 2.2.1 卫星模拟器 |
| 2.2.2 评估及融合方法 |
| 2.3 数值模式介绍 |
| 2.3.1 WRF模式简介 |
| 2.3.2 WDM6云微物理方案简介 |
| 第三章 深对流系统个例 |
| 3.1 台风的环流背景场及移动路径 |
| 3.2 湿度和风场 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 WDM方案对深对流系统的模拟及验证 |
| 4.1 数值模拟方案设计 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.2.1 地面降水 |
| 4.2.3 红外云顶亮温 |
| 4.2.4 雷达回波 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 不同云微物理参数值对深对流系统模拟的改进 |
| 5.1 敏感性试验设计 |
| 5.2 敏感性试验模拟结果对比分析 |
| 5.2.1 微波亮温 |
| 5.2.2 雷达回波 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在问题及研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
四、海洋上的雾、云和雨滴形成的微观过程分析（论文参考文献）
- [1]基于Himawari-8辐射亮温评估再分析资料水汽含量和WRF云场模拟[D]. 吴悠. 南京信息工程大学, 2021
- [2]全球降水日变化规律与GNSS-PRO降雨探测技术研究[D]. 苏豆豆. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2021(01)
- [3]基于气象与空气质量双向耦合模式的中国东部气溶胶反馈效应模拟研究[D]. 高超. 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2021(02)
- [4]金属液滴的融合与撞击行为[D]. 李涛. 山东大学, 2020(04)
- [5]长三角地区气溶胶-云参数化及其对降水的影响研究[D]. 刘冲. 南京大学, 2020
- [6]气溶胶和水云宏微观参数的激光与微波联合遥感反演[D]. 徐继伟. 中国科学技术大学, 2020
- [7]长三角西部地区大气氨及二次无机气溶胶的观测和模拟研究[D]. 汪天怡. 南京大学, 2020(02)
- [8]毫米波雷达在港口海雾观测和能见度反演中的应用[J]. 刘光普,黄思源,梁莺,任雍,周亭亭. 干旱气象, 2019(06)
- [9]华南与南海地区降水垂直结构特征研究[D]. 杜爽. 成都信息工程大学, 2019(05)
- [10]WRF模式云参数方案对一次台风降水个例模拟的验证和改进[D]. 曹蓓. 成都信息工程大学, 2019(05)