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气溶胶激光雷达每个城市都有吗?

2024-03-10 19:23:08大气治理1

一、气溶胶激光雷达每个城市都有吗?

不是每个城市都有气溶胶激光雷达。

气溶胶激光雷达是一种用于地球科学领域的大气探测仪器。

该雷达主要采用光学原理对大气边界层观测,包括悬浮颗粒物的垂直分布、监测及污染物的传播和扩散、气溶胶颗粒物时空演化、气溶胶光学参数垂直廓线以及大气的传输、消光系数、水汽混合比、偏振系数、PM2.5、PM10时空演化等,对分辨颗粒物的分布和颗粒物的类别、局地污染物的识别具有积极作用

二、风廓线仪的原理是什么?

风廓线仪(WPR),是探测晴空大气中风垂高度化的一种雷达设备,是1960年第一颗气象卫星发射之后出现的新兴气象探测仪器,是各国应用于气象业务探测的新手段。

风廓线仪(WPR)采用微波遥感技术应用多普勒原理对大气进行探测,能反演出大气风场垂直结构和辐散、辐合等信息。风廓线仪增加无线电声学探测系统(RASS)后并与微波辐射仪或GPS/MET水汽监测系统配合可实现对大气风、温、湿等要素的连续遥感探测,是一种新一代的高空大气探测系统。

三、卡门系数?

以下是我的回答,卡门系数是一个用于描述流体流动特性的无量纲参数,由流体本身的性质和流场特征共同决定。卡门系数与流体的粘性、密度、流速等参数有关,是流体动力学中的重要参数。在工程应用中,卡门系数常常被用于描述管道内流体的流动状态,如层流和湍流等。通过对卡门系数的测量和计算,可以对流体的流动特性进行评估,进而为工程设计和优化提供依据。卡门系数的计算公式因流体和流场条件的不同而有所差异。例如,对于圆管内的流体流动,卡门系数可以通过以下公式进行计算:(St = frac{2pi}{text{Re}})其中,(St) 是卡门系数,(text{Re}) 是雷诺数。雷诺数与流体的粘度、管道直径和流速有关,其计算公式如下:(text{Re} = frac{text{uD}}{text{v}})其中,(text{u}) 是流速,(text{D}) 是管道直径,(text{v}) 是流体的运动粘度。需要注意的是,卡门系数并非唯一确定流体流动特性的参数,实际应用中还需要考虑其他因素,如管道的几何形状、流体成分、温度等。因此,在具体应用中需要根据实际情况进行综合分析和评估。

四、云层(不包括雾)距离地面最低时有多低?

稍微回答一下,也不保证能说的多清楚准确,因为云可以说是大气中最复杂的东西。

大体来说云从高度来说可以分为三种:低云,中云和高云。

中云和高云一般都是由大尺度环流引起的,在没有低云的情况下(跟地点没关系,跟时间有关系),这些云看起来就都很遥远了。这里先不去说它,下面主要说说低云。

低云一般是在大气边界层顶由于湍流效应产生的。白天太阳辐射使得近地面被加热,地面以上几百到一千多米的高空被湍流混合的比较均匀,叫做大气边界层(或者行星边界层)。

近地层的水汽被带到高空后由于绝热冷却而逐渐达到饱和,从而凝结成云。

成云的高度,叫抬升凝结高度,就是你看到的云高,是由两个因素决定的:温度(的垂直廓线)和水汽含量。

再简化一点其实只跟地面的相对湿度有关(温度垂直廓线是由干绝热减温率决定的)。

地面相对湿度越高(水汽越接近饱和),云底高度越低,你看到的云就越近。

当相对湿度达到100%时,云底接触地面,就是雾了。

按说要是看到的是低云的话,应该不会产生“太遥远”的感觉。所以楼主所说南京的情况,可能是没有低云而看到中高云的情况。不知道是不是南京的低云比较少出现?欢迎当地的朋友指教。

五、2021长征三号将什么卫星送入太空?

北京时间2021年6月3日0时17分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将风云四号02星送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。那么长征三号乙发射的卫星有多牛呢?作为我国新一代静止轨道气象卫星风云四号系列卫星的首发业务星,风云四号B星将与在轨运行的风云四号A星组网协同工作。风云四号B星作为业务卫星,设计和工作寿命均为7年,且各项性能指标要求更高。”中国航天科技集团八院风云四号总设计师董瑶海说,在继承A星综合探测能力优势的基础上,风云四号B星在高频率、高分辨率、高灵敏度等方面能力将进一步提升。

此次B星最新装载的快速成像仪具备区域高时间分辨率和高空间分辨率监测能力。结合先进的静止轨道辐射成像仪,B星在A星每5分钟对我国及周边区域成像1次的基础上,能够实现百万平方公里区域1分钟级连续观测成像。而对于气象的观测显然要更加精密,不管是强降水还是飓风还是雷暴等现象都可以被精密的捕捉,对于暴雨、台风等中尺度灾害性天气的结构及其演变都可以做精细化动态,相对于以前来说会有巨大的提升!频率大大提高,准确度也会更加精准,而且给出的数据会更加详细!

不仅仅是频率得到了增加,风云四号B星将提供比A星更高的探测灵敏度和探测精度。它可在36000千米距离精确感知到地球大气0.05摄氏度的温度变化,其温度探测结果与真实值的偏差在0.5摄氏度以内,相比A星提高1倍。这也是这颗气象卫星最牛的地方,毕竟是在36000千米的高度,能够探测到0.05度的温度变化,着实让人吃惊,而且这颗卫星大大弥补了之前卫星在西北太平洋东侧观测范围不足的缺点,能够全面覆盖我国责任海域,为全球台风监测,特别为‘一带一路’气象服务提供有力的支撑,探测的格点更细、能够获得更丰富的晴空大气温、湿度廓线数据,能够更好地辅助气象决策。

六、人造卫星有哪些传感器?

NOAA卫星是美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星,其轨道是接近正圆的太阳同步轨道,轨道高度为870千米和833千米,轨道倾角为98.9°和98.7°,周期为101.4分钟。NOAA的应用目的是日常的气象业务,平时有两颗卫星运行。

传感器

高级甚高分辨率辐射(AVHRR/2)和泰罗斯垂直分布探测仪TOVS。

AVHRR/2是以观测云的分布、地表(主要是海域)的温度分布等为目的的遥感器,TOVS是测量大气中气温及温度的垂直分布的多通道分光计,由高分辨率红外垂直探测仪(HIRS/2)、平流层垂直探测仪(SSU)和微波垂直探测仪(MSU)组成。

AVHRR是NOAA系列卫星的主要探测仪器,它是一种五光谱通道的扫描辐射仪,包括5个波段,可见光红色波段、近红外波段、中红外波段和两个热红外波段。

Terra卫星

Terra卫星是EOS计划中第一星,沿地球近极地轨道航行,高度是705km,它在早上当地同一时间经过赤道,此时陆地上云层覆盖为最少,它对地表的视角的范围最大。Terra的轨道基本上是和地球的自转方向相垂直,所以它的图像可以拼接成一幅完整的地球总图像。

传感器

Terra卫星上共有五种传感器,能同时采集地球大气、陆地、海洋和太阳能量平衡等信息:云与地球辐射能量系统CERES(US)、中分辨率成像光谱仪MODIS(US)、多角度成像光谱仪MISR(US)、先进星载热辐射与反射辐射计ASTER(JP)和对流层污染测量仪MOPITT(CAN)。

中巴地球资源卫星

中巴地球资源卫星(CBERS,又称资源一号)是我国第一代传输型地球资源卫星,太阳同步轨道卫星。

传感器

CBERS-02B传感器是具有高、中、低三种空间分辨率的对地观测卫星,搭载的2.36米分辨率的HR相机改变了国外高分辨率卫星数据长期垄断国内市场的局面,在国土资源、城市规划、环境监测、减灾防灾、农业、林业、水利等众多领域发挥重要作用。

CCD相机(CCD):CCD相机在星下点的空间分辨率为19.5米,扫描幅宽为113公里。它在可见、近红外光谱范围内有4个波段和1个全色波段。具有侧视功能,侧视范围为±32°。相机带有内定标系统。

高分辨率相机(HR):2.36米分辨率的HR相机

宽视场成像仪(WFI):宽视场成像仪(WFI)有1个可见光波段、1个近红外波段,星下点的可见分辨率为258米,扫描幅宽为890公里。由于这种传感器具有较宽的扫描能力,因此,它可以在很短的时间内获得高重复率的地面覆盖。WFI星上定标系统包括一个漫反射窗口,可进行相对辐射定标。

风云三号气象卫星

风云三号气象卫星是为了满足中国天气预报、气候预测和环境监测等方面的迫切需求建设的第二代极轨气象卫星,由三颗卫星组成(FY-3A卫星、FY-3B卫星、FY-3C卫星)。

传感器

可见光红外扫描辐射计:这一遥感器是由 FY -1 继承下来的,仍具有10个通道,但对 1 个通道的光谱范围作了调整 , 即将0. 94μ m 通道调整为1.325~1.395μm。无论在 FY-3 还是在 NOAA 卫星中,扫描辐射计都是一个最重要的基本的探测器,用它的资料可生成各种云图 、云参数、海面温度、植被指数、射出长波辐射、积雪、海冰、气溶胶、地面反照率等一系列产品,还可进行多种自然灾害和生态环境监测 。

红外分光计和微波辐射计:FY-3上的红外分光计和微波温度探测辐射计与NOAA卫星上的红外分光计HIRS和微波辐射计MSU在性能上很接近,主要用于探测大气温度和湿度廓线,还可以用以反演射出长波辐射、臭氧总含量、云量、云顶温度和高度、洋面温度、陆地表面温度、冰雪覆盖和降水率等。

臭氧和地球辐射收支探测器:FY -3 上的臭氧和地球辐射收支探测器与美国 NOAA 卫星等上的同类仪器在性能上基本相同。

微波成像仪:NOAA 卫星中没有装载微波成像仪 , 而美国国防气象卫星( DMSP) 1987 年起载有微波成像仪SSM/I,它在 19.35、37.0、85. 5GHz 具有双极化通道 ,在 22. 235GH z 具有垂直极化通道。FY-3 的微波成像仪的性能与 SSM/I 比较接近,都是采用圆锥扫描,地面分辨率略高于 SSM/I,主要区别是增加了10.65 和 150GHz 双极化通道(150GHz 为试验通道),因此增强了洋面风速、土壤湿度、洋面温度、降水等的探测能力。

中分辨率成像光谱仪:中分辨率成像光谱仪是新的一代气象和地球环境探测卫星中的一种主要遥感器,具有非常先进的技术,它在可见光、近红外、短波红外和热红外波段设几十个通道,光谱分辨率大大提高,具有云、地表、海表和大气多种参数的综合探测能力。典型仪器是美国 EOS 中装载的 MODIS,它具有 36 个通道。

环境系列卫星

环境系列卫星是中国专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星系统。系统由2颗光学卫星(HJ-1A卫星和HJ-1B卫星)和一颗雷达卫星(HJ-1C卫星)组成的。拥有光学、红外、超光谱等不同探测方法,有大范围、全天候、全天时、动态的环境和灾害监测能力。

HJ-1A及HJ-1B卫星(光学卫星)

HJ-1A和HT-1B卫星是用于环境与灾害监测预报的,它们也搭载了CCD相机和超光谱成像仪(HSI)。

HT-1C卫星(雷达卫星)

HJ-1C卫星也是用于环境与灾害监测预报的,是中国首颗S波段合成孔径雷达卫星,会与已经发射的HJ-1A卫星、HJ-1B卫星形成的卫星系统。

A星任务:环境与灾害监测预报小卫星星座A星是一颗光学星,主要在可见光谱段范围内,采用多光谱和高光谱探测手段,形成对地物大范围观测和高光谱遥感的能力,为灾害和生态环境发展变化趋势预测提供信息,对灾情和环境质量进行快速和科学的评估提供信息。

B星任务:环境与灾害监测预报小卫星星座B星是一颗光学星,主要在可见光与红外谱段范围内,采用多光谱和红外光谱探测手段,形成对地物大范围观测的能力和地表温度探测能力,为灾害和生态环境发展变化趋势预测提供信息,对灾情和环境质量进行快速和科学的评估提供信息。

landsat 卫星

美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划(1975年前称为地球资源技术卫星 — ERTS ),从1972年7月23日以来, 已发射8颗(第6颗发射失败)。Landsat1—4均相继失效,Landsat 5于2013年6月退役。 Landsat 7于1999年4月15日发射升空。Landsat8于2013年2月11日发射升空,经过100天测试运行后开始获取影像。

陆地卫星的轨道设计为与太阳同步的近极地圆形轨道,以确保北半球中纬度地区获得中等太阳高度角(25°一30°)的上午成像,而且卫星以同一地方时、同一方向通过同一地点.保证遥感观测条件的基本一致,利于图像的对比。如Landsat 4、5轨道高度705km.轨道倾角98.2°,卫星由北向南运行,地球自西向东旋转,卫星每天绕地球14.5圈,每圈在赤道西移159km,每16天重复覆盖一次,穿过赤道的地方时为9点45分,覆盖地球范围N81°—S81.5°。

MSS传感器

TM传感器

ETM+传感器

OLI传感器

TIRS传感器

1.LandSat系列卫星介绍:

1.Landsat系列卫星概述:

美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划从1972年7月23日以来,已发射8颗(第6颗发射失败)。目前Landsat1-4均相继失效,Landsat-5于2013年6月退役。Landsat-7于1999年4月15日发射 升空。Landsat-8于2013年2月11日发射升空,经过100天测试运行后开始获取影像。

2.Landsat-5介绍:

Landsat-5卫星是美国陆地卫星系列中的第五颗。Landsat-5卫星于1984年3月发射升空,它是一颗光学对地观测卫星,有效载荷为专题制图仪(TM)和多光谱成像仪(MSS)。Landsat-5卫星所获得的图像是迄今为止在全球应用最为广泛、成效最为显著的地球资源卫星遥感信息源,同时Landsat-5卫星也是目前在轨运行时间最长的光学遥感卫星。

3.Landsat-7介绍:

Landsat-7卫星于1999年4月15日发射,是美国陆地探测系列卫星。Landsat-7卫星装备有增强型专题制图仪(ETM+),ETM+有8个波段的感应器,覆盖着从红外到可见光的不同波长范围。与Landsat-5卫星的TM传感器相比,ETM+增加了15米分辨率的一个波段,在红外波段的分辨率更高,因此有更高的准确性。2003年5月31日起,Landsat-7的扫描仪校正器出现异常,只能采用SLC-off模型对数据进行校正。

4.Landsat-8介绍:

Landsat-8卫星于2013年2月11日发射,是美国陆地探测系列的后续卫星,Landsat-8卫星装备有陆地成像仪(简称OLI)和热红外传感器(简称TIRS)。OLI有9个波段的感应器,覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。与Landsat-7卫星的ETM+传感器相比,OLI增加了一个蓝色波段(0.433-0.453μm)和一个短波红外波段(band9-0.136-1.390μm),蓝色波段主要用于海岸带观测,短波红外波段包括水汽强吸收特征,可用于云检测。

七、卫星频率轨道资源使用规则?

2019年世界无线电通信大会(WRC-19)1.6议题主要审议:为可能在37.5-39.5 GHz(空对地)、39.5-42.5 GHz(空对地)以及47.2-50.2 GHz(地对空)和50.4-52.4 GHz(地对空)频段内操作的非对地静止卫星固定业务(non-GSO FSS)卫星系统制定规则框架。“WRC-19通过了议题1.6的解决方案,预示着non-GSO FSS系统在Q/V频段的发展进入新的历程。”中国代表团WRC-19 1.6议题主要负责人曾繁声表示,“大会成功建立了50/40GHz频段non-GSO FSS系统间的磋商机制,摆脱了non-GSO FSS系统与对地静止卫星(GSO)系统协调边界不清晰的困境,在保护卫星地球探测业务(EESS)业务的同时也为卫星固定业务预留了未来发展空间。”

根据2016版《无线电规则》22.2条款,non-GSO系统和GSO系统在Q/V频段是共存的,后者处于受保护地位,但该条款没有明确具体的干扰评估方法和保护标准。一旦non-GSO星座系统大规模应用,GSO系统将面临被干扰风险,而且如果GSO系统向non-GSO系统提出免受干扰的保护要求,那么non-GSO系统将面临系统调整、降低发射功率甚至关闭发射风险。因此,无论是对non-GSO系统还是GSO系统来说,都需要尽快明确一套切实可行的保护标准和干扰评估方法,在确保对未来GSO系统保护的基础上,促进non-GSO的发展和应用。同时,通过适当修订规则来明确不同non-GSO系统之间的协调程序。

在卫星地球探测业务保护问题上,我国在相邻频段(50.2-50.4GHz)已经部署了GSO和non-GSO的地球探测卫星业务(EESS)系统,用于获取陆表和海表参数、大气路径累积参数,并用于辅助反演大气的温度廓线信息,从而提高天气观测、气候预测的准确性。在未来,我国还将继续部署该系统以预防极端天气给人民的生命和财产带来损害。

为此,我国向WRC-19大会输入文稿,提出对规则修订的方案、典型的通用GSO参考链路参数以及基于ITU-R建议书的简化单入干扰评估算法,以期推动该议题在大会上形成non-GSO相关规则框架。同时,对GSO系统和non-GSO系统上行地球站的带外发射提出了解决方案,希望能够对卫星地球探测业务提供一定的保护措施。

由于1.6议题涉及的业务和系统比较多,规则程序内容也较为复杂,曾繁声等中国专家们一起同俄罗斯、美国、加拿大、法国等国代表进行了多次深入沟通和讨论,努力寻求GSO和non-GSO系统共同发展的平衡方案,尽可能找到FSS业务和EESS业务共存的解决方案。同时,多次与国际电联无线电通信局相关人员以及规则委员会(RRB)成员进行咨询和交流,加深对该议题所涉及相关规则条款和程序的理解。

经过激烈的讨论,大会通过了对《无线电规则》第5条、第9条、第22条以及附录4进行修订的草案,并且批准了3份新决议,从国际规则角度明确了non-GSO FSS系统需要开展协调的具体规则和对GSO系统的集总保护举措,简化了non-GSO系统与诸多GSO系统的协调进程。大会就1.6议题形成的新决议也给我国未来相关工作提出了新的要求,主要包括以下几个方面:

一是大会确定了过渡措施,在大会结束日(2019年11月23日)后,所有Q/V频段non-GSO卫星网络将从“提前公开资料-通知资料”(A-N)程序变为 “协调资料-通知资料”(C-N)程序,且未申报通知资料的提前公开资料将被删除,已申报通知资料的须在规定时间内投入使用。对此,我国应研究制定相关应对策略。

二是国际电信联盟无线电局将对大会之后申报的non-GSO网络是否满足对GSO的干扰保护进行审查,不满足要求的协调资料将被退回、通知资料将被删除。对此,我国需要尽快研究单入干扰仿真方法,开发计算软件,并对相关网络资料进行校验。

三是磋商机制的首次会议将讨论磋商会议的总则以及工作方法、相关文件标准等,并明确参与磋商non-GSO系统的具体要求。同时,按照大会批准的新决议要求,拟参与磋商的non-GSO使用方须提供必要的系统参数、单入贡献率以及官方担保文件等。对此,我国non-GSO操作者须尽早谋划。

四是大会对47.250.2GHz和50.4-51.4GHz频段GSO系统和non-GSO系统上行地球站的带外发射功率限值进行了修订。GSO系统上行地球站的带外限值修订值自2024年1月1日生效,non-GSO系统上行地球站的带外限值自2021年1月1日生效。我国卫星操作者在设计卫星频率计划以及选取终端配置上,需要做好相关的调整方案,以满足对邻频EESS的保护。对于卫星地球探测业务的卫星操作者而言,则需要做好干扰防护措施,必要时需要调整星传感器的频率配置方案,尽可能减小来自卫星固定业务系统的有害干扰。

曾繁声表示,“根据1.6议题结果,我国应尽快研究开发单入干扰评估方法和软件,制定相关应对策略和方案,从而促进我国Q/V频段non-GSO系统和GSO系统、EESS业务和FSS业务和谐发展。”

八、什么是卡门常数?

卡门常数是冯·卡门假设混合长和速度廓线的关系所引入的经验系数。实验室和大气近地面层测定值在0.35~0.43之间,近年来认为0.40比较合理。

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