Nghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khí (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khíNghiên cứu xác định các thông số khí quyển từ số liệu LIDAR quan trắc xon khí

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KHÍ QUYỂN TỪ SỐ LIỆU LIDAR QUAN TRẮC XON KHÍ CHUYÊN NGÀNH : KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC TRẦN PHÚC HƯNG HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KHÍ QUYỂN TỪ SỐ LIỆU LIDAR QUAN TRẮC XON KHÍ TRẦN PHÚC HƯNG CHUYÊN NGÀNH : KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC MÃ SỐ: 60440222 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN XN ANH HÀ NỘI, NĂM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: TS Nguyễn Xuân Anh Cán chấm phản biện 1: TS Phạm Thị Thanh Ngà Cán chấm phản biện 2: TS Thái Thị Thanh Minh Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 22 tháng năm 2018 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu xác định thông số khí từ số liệu LIDAR quan trắc xon khí” hoàn thành tháng năm 2018 trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Viện Vật lý Địa cầu, để hoàn thành nghiên cứu tác giả nhận nhiều giúp đỡ từ phía quan, nhà trường, gia đình bạn bè Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình ln sát cánh động viên suốt trình nghiên cứu làm luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Xuân Anh truyền đạt ý tưởng khoa học, trực tiếp hướng dẫn để tác giả thực hoàn thiện luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện học tập, nghiên cứu, truyền đạt kiến thức cần thiết trình học tập thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới Viện Vật lý Địa cầu, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt nam tạo điều kiện thời gian công tác, học hành, cung cấp thiết bị LIDAR IGP để tác giả thực nghiên cứu luận văn Xin gửi lời cảm ơn tới chương trình AERONET dự án MPLNET quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) cấp nguồn số liệu cho luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp sát cánh giúp đỡ q trình học tập, hồn thiện luận văn Trong q trình làm luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót, ý kiến đóng góp quý báu, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp để hoàn thiện luận văn Xin trân trọng cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Những kết nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn trung thực, tơi, khơng vi phạm điều luật sở hữu trí tuệ pháp luật Việt Nam Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp luật TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trần Phúc Hưng MỤC LỤC MỤC LỤC i TÓM TẮT LUẬN VĂN iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH VẼ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1 LIDAR 1.1.1 Kỹ thuật LIDAR 1.1.2 Lược sử công nghệ LIDAR 1.1.3 Hệ thống LIDAR 1.1.4 Phân loại ứng dụng LIDAR 1.1.5 Phương trình LIDAR 1.1.6 Tổng quan nghiên cứu khí sử dụng cơng nghệ LIDAR 1.2 Khí thơng số khí 1.2.1 Cấu trúc khí 1.2.2 Sự tán xạ hấp thụ ánh sáng khí 1.2.3 Các thơng số khí đo đạc LIDAR 10 i 1.2.4 Lớp biên hành tinh 12 1.3 Xon khí 13 1.3.1 Định nghĩa 13 1.3.2 Độ dày quang học xon khí 14 1.3.3 Các tác động xon khí 15 1.3.4 Quan trắc xon khí LIDAR 15 CHƯƠNG SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1 Số liệu 17 2.1.1 LIDAR 17 2.1.2 AERONET 23 2.1.3 Mơ hình khí tiêu chuẩn quốc tế (ISA) 25 2.1.4 Số liệu bóng thám khơng 26 2.2 Các phương pháp xác định thơng số khí 27 2.2.1 Xác định hệ số suy hao phương pháp độ dốc 27 2.2.2 Xác định hệ số tán xạ ngược, hệ số suy hao phương pháp điểm biên 28 2.2.3 Phương pháp xác định độ cao lớp biên khí 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Thuật tốn xác định thơng số khí từ số liệu LIDAR 34 3.1.1 Sơ đồ thuật tốn bước tính tốn 34 3.1.2 Chương trình tính 39 3.2 Xử lý số liệu phân tích đánh giá số trường hợp cụ thể 41 ii 3.2.1 Các thơng số khí đặc trưng xon khí quan trắc thiết bị LIDAR IGP 41 3.2.2 Quan trắc mây Ci LIDAR IGP ngày 25/12/2017 48 3.2.3 Độ cao lớp biên khí từ số liệu LIDAR MPLNET bóng thám khơng 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC I Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC II Error! Bookmark not defined iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Họ tên học viên: Trần Phúc Hưng Lớp: CH2B.K Khoá: II Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Anh Tên đề tài: Nghiên cứu xác định thông số khí từ số liệu LIDAR quan trắc xon khí Tóm tắt: Luận văn trình bày bước xử lý số liệu LIDAR theo phương pháp điểm biên (phương pháp Klett – Fernald) để tính tốn thơng số khí hệ số suy hao gây xon khí hệ số tán xạ ngược xon khí Các đối tượng khác khí độ cao lớp biên, độ cao lớp xon khí, phân bố xon khí khí xác định đánh giá dựa tín hiệu LIDAR xử lý thơng số khí tính tốn iv ... MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KHÍ QUYỂN TỪ SỐ LIỆU LIDAR QUAN TRẮC XON KHÍ TRẦN PHÚC HƯNG CHUYÊN NGÀNH : KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC MÃ SỐ: 60440222 NGƯỜI HƯỚNG... 1.3 Xon khí 13 1.3.1 Định nghĩa 13 1.3.2 Độ dày quang học xon khí 14 1.3.3 Các tác động xon khí 15 1.3.4 Quan trắc xon khí LIDAR 15 CHƯƠNG SỐ LIỆU... LUẬN VĂN Họ tên học viên: Trần Phúc Hưng Lớp: CH2B.K Khoá: II Cán hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Anh Tên đề tài: Nghiên cứu xác định thơng số khí từ số liệu LIDAR quan trắc xon khí Tóm tắt: Luận văn