高建筑物雷电光谱校正对通道温度反演的影响

雷电光谱强度因受到大气衰减特性、光栅响应特性以及相机光电响应特性等影响,导致光谱定量分析中通道温度的反演存在误差.以1次高建筑物雷电回击光谱为例,考虑相机和光栅的仪器响应对其进行校正,对比校正前后的光谱结构和谱线强度,并基于多谱线法利用1次电离的氮离子(NII)和中性氧原子(OI)谱线反演通道温度,分析光谱校正对通道温度反演的影响.结果显示:光谱校正后离子和中性原子谱线强度均明显增强,尤其可见光区域的连续谱强度明显增强,导致其谱线结构变化显著,而近红外区域的谱线结构变化不显著.利用校正后可见光区域的NII谱线和近红外区域的OI谱线反演通道温度时,线性拟合的决定系数均增大,反演准确度均得到提升....

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Published in应用气象学报 Vol. 35; no. 4; pp. 493 - 501
Main Authors 王雪娟, 化乐彦, 王炳浩, 许伟群, 吕伟涛, 陈绿文, 武斌, 齐奇, 马颖, 杨静
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京信息工程大学应急管理学院,南京 210044 01.07.2024
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局雷电重点开放实验室,北京 100081%南京信息工程大学应急管理学院,南京 210044%中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/中国气象局雷电重点开放实验室,北京 100081%中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080%中国科学院大气物理研究所/中层大气和全球环境探测重点实验室,北京 100029
Subjects
温度
tall building lightning
高建筑物雷电
多谱线法
spectral correction
光谱校正
multiple line method
temperature
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ISSN1001-7313
DOI10.11898/1001-7313.20240409

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Summary:雷电光谱强度因受到大气衰减特性、光栅响应特性以及相机光电响应特性等影响,导致光谱定量分析中通道温度的反演存在误差.以1次高建筑物雷电回击光谱为例,考虑相机和光栅的仪器响应对其进行校正,对比校正前后的光谱结构和谱线强度,并基于多谱线法利用1次电离的氮离子(NII)和中性氧原子(OI)谱线反演通道温度,分析光谱校正对通道温度反演的影响.结果显示:光谱校正后离子和中性原子谱线强度均明显增强,尤其可见光区域的连续谱强度明显增强,导致其谱线结构变化显著,而近红外区域的谱线结构变化不显著.利用校正后可见光区域的NII谱线和近红外区域的OI谱线反演通道温度时,线性拟合的决定系数均增大,反演准确度均得到提升.NII和OI谱线反演的通道温度平均值相比校正前分别降低4660 K和上升1540 K,且由OI谱线反演的通道温度低于由NII谱线反演的温度,说明它们分别对应雷电放电通道径向的不同区域.
ISSN:1001-7313
DOI:10.11898/1001-7313.20240409