【技术实现步骤摘要】
本公开涉及大气环境遥感，特别涉及一种对流层臭氧反演方法及装置、电子设备、可读介质。
技术介绍
1、臭氧在平流层通过吸收太阳紫外辐射来保护地球生物，随着城市化和工业发展进程的加快，大气对流层特别是近地面大气臭氧污染问题日益受关注。快速精确地测量大气臭氧浓度是实现大气臭氧监测的基础，也是研究其产生的气候和环境效应、空气质量预报和有效预测预防光化学污染的必要前提。
2、残差法和对流层云法是目前采用的两种对流层臭氧反演方法，其中，残差法依赖于对地观测的卫星产品获得大气臭氧总量与临边观测的平流层臭氧产品做差，来获得对流层臭氧总量。对流层云法的原理是利用热带地区洋面上常出现反照率大的深厚对流性云，且云顶高度在对流层顶附近，利用云的位置确定对流层顶的位置，且平流层臭氧在纬向上变化较小，据此可以计算出对流层臭氧的数值。
3、然而，残差法所需数据来源于不同载荷，且作为平流层臭氧输入的临边载荷空间分辨率较低，因此预测的对流层臭氧总量误差较大。对流层云法只能针对热带低纬度地区反演，对于中高纬度地区，由于反照率大的对流性积云出现的频率较少，且云顶高度几乎不能到达对流层顶附近。低反照率的非对流性云会使辐射传过云体，测量的臭氧不完全来自云上；出现的频率低会降低反演中所需数据样本数量，计算准确度降低；而云顶高度不能到达对流层顶，缺少对流层顶与云顶之间的部分，导致计算的对流层臭氧总量偏低，即获得的对流层臭氧总量。
技术实现思路
1、本公开提供一种对流层臭氧反演方法及装置、电子设备、可读介质
2、第一方面，本公开提供了一种对流层臭氧反演方法，包括：
3、确定移动窗口内晴空像元和有云像元；其中，所述移动窗口是反演对流层臭氧的区域；
4、获取所述晴空像元的月平均臭氧总量以及所述有云像元的云上臭氧月平均量；
5、基于所述晴空像元的月平均臭氧总量与所述有云像元的云上臭氧月平均量，确定所述对流层臭氧云下部分的月平均量；
6、基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量；
7、基于所述云顶与对流层顶之间的臭氧总量与所述对流层臭氧云下部分的月平均量获得所述对流层臭氧总量。
8、其中，所述基于所述晴空像元的月平均臭氧总量与所述有云像元的云上臭氧月平均量，确定云下对流层臭氧总量，包括：
9、所述晴空像元的月平均臭氧总量减去所述有云像元的云上臭氧月平均量，获得所述云下对流层臭氧总量。
10、其中，所述基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量，包括：
11、基于云上臭氧量与辐射云压确定气压高度间的臭氧体积混合比；
12、对所述臭氧体积混合比进行转化处理，获得所述云顶与所述对流层顶之间的臭氧总量。
13、其中，所述基于云上臭氧量与辐射云压确定气压高度间的臭氧体积混合比，包括：
14、基于卫星数据点对所述云上臭氧量与所述辐射云压进行拟合，获得拟合直线；
15、基于所述云上臭氧量与所述辐射云压的拟合直线确定斜率；
16、基于所述斜率确定所述气压高度间的臭氧体积混合比。
17、其中，所述气压高度间的臭氧体积混合比通过公式(1)确定的：
18、x＝1.27×δω/δp (1)
19、其中，x表示臭氧体积混合比，δω/δp表示所述拟合直线的斜率，δω表示云上臭氧量的变化量，δp表示辐射云压的变化量。
20、其中，根据反照率确定所述移动窗口内的所述晴空像元和所述有云像元。
21、其中，在所述移动窗口内，平流层臭氧不随格点位置变化。
22、第二方面，本公开提供了一种对流层臭氧反演装置，包括：
23、确定模块，用于确定移动窗口内晴空像元和有云像元；其中，所述移动窗口是反演对流层臭氧的区域；
24、获取模块，用于获取所述晴空像元的月平均臭氧总量以及所述有云像元的云上臭氧月平均量；
25、所述确定模块，还用于基于所述晴空像元的月平均臭氧总量与所述有云像元的云上臭氧月平均量，确定所述对流层臭氧云下部分的月平均量；
26、获得模块，用于基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量；
27、所述获得模块，还用于基于所述云顶与对流层顶之间的臭氧总量与所述对流层臭氧云下部分的月平均量获得所述对流层臭氧总量。。
28、第三方面，本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的一个或多个计算机程序，一个或多个所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的对流层臭氧反演方法。
29、第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器/处理核执行时实现上述的对流层臭氧反演方法。
30、本公开实施例所提供的对流层臭氧反演方法，基于移动窗口内晴空像元的月平均臭氧总量以及所述有云像元的云上臭氧月平均量确定所述对流层臭氧云下部分的月平均量，再基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量，基于所述云顶与对流层顶之间的臭氧总量与所述对流层臭氧云下部分的月平均量获得所述对流层臭氧总量，即在对流层云的基础上，通过云顶与对流层顶之间的臭氧总量对对流层臭氧总量进行弥补，即使在反照率大的对流性积云出现的频率较少，且云顶高度几乎不能到达对流层顶附近的高维度地区，也能使对流层臭氧总量的反演更精准。
31、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种对流层臭氧反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述晴空像元的月平均臭氧总量与所述有云像元的云上臭氧月平均量，确定云下对流层臭氧总量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于云上臭氧量与辐射云压确定气压高度间的臭氧体积混合比，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气压高度间的臭氧体积混合比通过公式(1)确定的：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据反照率确定所述移动窗口内的所述晴空像元和所述有云像元。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述移动窗口内，平流层臭氧不随格点位置变化。
8.一种对流层臭氧反演装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器执行
...【技术特征摘要】
1.一种对流层臭氧反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述晴空像元的月平均臭氧总量与所述有云像元的云上臭氧月平均量，确定云下对流层臭氧总量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于气压高度间的臭氧体积混合比获得云顶与对流层顶之间的臭氧总量，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于云上臭氧量与辐射云压确定气压高度间的臭氧体积混合比，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气压高度间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡玥明，闫欢欢，张兴赢，吕飞，郭健华，孙逸涵，贾蓓西，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心，
类型：发明
国别省市：
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