一种快速提取大气逆温层的方法技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术公开了一种快速提取大气逆温层的方法，其步骤包括：大气再分析温度及其对应位势高度数据或探空观测数据获取和质量控制、逆温层识别、逆温层提取、逆温层质量控制、数据存储和可视化。本方法可以对大范围、长时间的多维气温数据，利用数组运算，一次性自动识别和提取整个区域所有时次的所有大气逆温层，并获取相关参数；避免了对单格点、单时次的温度数据进行长时间的循环计算，提高了大气逆温层识别的速度和准确度，计算效率最大可以提高90％，不仅方便科研人员对感兴趣大气层的逆温层进行快速提取，又节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气边界层逆温和对流层顶逆温研究领域，具体地说是一种快速提取大气逆温层的方法。

技术介绍

1、通常，大气对流层内的大气温度随高度的升高而降低。然而，在某些特殊条件下，比如空气绝热沉降、下垫面或云顶辐射冷却、暖空气平流和近地层扰动等因素的影响下，某一高度层内的大气温度反而随高度的增大而增加，这就是逆温现象，对应的这一层空气为逆温层。

2、大气逆温层包括边界层逆温和对流层顶逆温。对流层顶逆温是位于对流层顶上方、平流层下方的一层空气，它的存在阻碍了平流层与对流层之间的物质和能量交换。边界层逆温位于大气边界层内，与我们的生活息息相关。边界层逆温的存在对空气垂向对流有强烈地抑制作用，会阻碍近地面与自由大气之间的物质和能量交换，极其不利于大气污染物的扩散，在近地层形成雾霾。有研究表明，北极放大效应，即北极近地面大气增温是全球增温的2-4倍，与北极大气边界层逆温有关。也就是说，大气边界层的研究与人类的生活密切相关。

3、对大气边界层研究的基础就是要识别和提取大气边界层，并获取相关参数。通常相关专业文献中计算大气逆温参数的方法有两种。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤一中，大气再分析数据的地面气压数据为三维数组，大小为M×N×T，大气再分析数据的温度及其对应的位势高度数据均为四维数组，其大小为M×N×L×T；其中，M和N分别为水平网格在x和y方向的数量，L为大气温度数据从地面向高空的层数，T为大气温度数据的时次；

3.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤一中，对于大气再分析数据，结合地面气压数据剔除大气底层实际不存在的气温及其对应的位势高度数据，记为NaN；对...

【技术特征摘要】

1.一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤一中，大气再分析数据的地面气压数据为三维数组，大小为m×n×t，大气再分析数据的温度及其对应的位势高度数据均为四维数组，其大小为m×n×l×t；其中，m和n分别为水平网格在x和y方向的数量，l为大气温度数据从地面向高空的层数，t为大气温度数据的时次；

3.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤一中，对于大气再分析数据，结合地面气压数据剔除大气底层实际不存在的气温及其对应的位势高度数据，记为nan；对于探空观测数据，将缺测数据、错误数据和无效数据剔除并记为nan。

4.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤二中，获取所有时次、所有网格点垂向温度廓线上的大气逆温层顶和逆温层底对应的高度层，并打标签标记，具体为：

5.根据权利要求1所述的一种快速提取大气逆温层的方法，其特征在于：所述步骤三中，如果某个位置没有标签，则将该处的逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：田忠翔，梁曦，孙启振，
申请(专利权)人：国家海洋环境预报中心，
类型：发明
国别省市：