Page 233 - 《高原气象》2025年第6期

6 期 张 翔等：黄土高原典型塬区边界层高度反演方法对比研究 1641
演效果最好， 与位温廓线反演结果的相关性为 tion of atmospheric boundary layer height using ceilometer back‐
0. 56， 平均绝对偏差约为406 m。 scatter data assisted by a boundary layer model［J］. Quarterly
Journal of the Royal Meteorological Society， 138（664）： 649-
（3） 混合算法反演结果与云高仪内部算法得
663. DOI： 10. 1002/qj. 964.
到的小时平均边界层高度以及位温廓线反演结果
Emeis S， Münkel C， Vogt S， et al， 2004. Atmospheric boundary-lay‐
均有良好的一致性， 能够较为准确地反映边界层高 er structure from simultaneous SODAR， RASS， and ceilometer
度的日变化特征。总体上， 基于后向散射反演的边 measurements［J］. Atmospheric Environment， 38（2）： 273-286.
界层高度高于基于位温廓线的结果， 即物质边界层 DOI： 10. 1016/j. atmosenv. 2003. 09. 054.
Emeis S， Schäfer K， 2006. Remote sensing methods to investigate
高于热力边界层。
boundary-layer structures relevant to air pollution in cities［J］.
本研究分析了使用云高仪后向散射廓线， 结合
Boundary-Layer Meteorology， 121（2）： 377-385. DOI： 10.
混合算法反演平凉地区大气边界层高度的有效性， 1007/s10546-006-9068-2.
可为我国黄土塬区天气、 气候和大气物质与能量传 Emeis S， Schäfer K， Münkel C， 2008. Surface-based remote sensing
输过程等的研究提供边界层高度等基础数据的补 of the mixing-layer height a review ［J］. Meteorologische
Zeitschrift， 17（5）： 621-630. DOI： 10. 1127/0941-2948/2008/
充方案。当对边界层高度序列的连性及时间分辨
0312.
率要求较高时， 可采用本研究给出的混合算法反演
Eresmaa N， Karppinen A， Joffre S M， et al， 2006. Mixing height de‐
结果进行补充， 但使用中需对雨后晴天或连续晴天 termination by ceilometer［J］. Atmospheric Chemistry and Phys‐
大气较为干净时（即气溶胶含量低）， 以及夜间或早 ics， 6： 1485-1493. DOI： 10. 5194/acp-6-1485-2006.
晨存在高空气溶胶层时的反演结果进行订正。由 Flamant C， Pelon J， Flamant P H， et al， 1997. Lidar determination of
the entrainment zone thickness at the top of the unstable marine at‐
于探空数据时间分辨率的限制， 未对混合算法在早
mospheric boundary layer［J］. Boundary-Layer Meteorology， 83
晚过渡期和正午快速增长期的反演性能进行验证。
（2）： 247-284. DOI： 10. 1023/A： 1000258318944.
未来研究中还需结合其他观测手段， 如激光测风雷 Flentje H， Claude H， Elste T， et al， 2010. The Eyjafjallajökull erup‐
达、 微波辐射计等， 联合反演大气边界层高度， 提 tion in April 2010-detection of volcanic plume using in-situ mea‐
供更为完善准确的边界层高度数据。 surements， ozone sondes and Lidar-ceilometer profiles［J］. Atmo‐
spheric Chemistry and Physics， 10（20）： 10085-10092. DOI：
参考文献（References）： 10. 5194/acp-10-10085-2010.
Haeffelin M， Angelini F， Morille Y， et al， 2012. Evaluation of mix‐
Boers R， Melfi S H， 1987. Cold air outbreak during MASEX： Lidar ing-height retrievals from automatic profiling Lidars and ceilome‐
observations and boundary-layer model test［J］. Boundary-Layer ters in view of future integrated networks in Europe［J］. Bound‐
Meteorology， 39（1-2）： 41-51. DOI： 10. 1007/BF00121864. ary-Layer Meteorology， 143（1）： 49-75. DOI： 10. 1007/s10546-
Caicedo V， Delgado R， Sakai R， et al， 2020. An automated common 011-9643-z.
algorithm for planetary boundary layer retrievals using aerosol Li‐ Haij de M J， Wauben W， Baltink H K， 2006. Determination of mix‐
dars in support of the U. S. EPA photochemical assessment moni‐ ing layer height from ceilometer backscatter profiles［C］. SPIE
toring stations program［J］. Journal of Atmospheric and Oceanic Remote Sensing， 6362（63620R）. DOI： 10. 1117/12. 691050.
Technology， 37（10）： 1847-1864. DOI： 10. 1175/JTECH-D- Hayden K L， Anlauf K G， Hoff R M， et al， 1997. The vertical chemi‐
20-0050. 1. cal and meteorological structure of the boundary layer in the Low‐
Caicedo V， Rappenglück B， Lefer B， et al， 2017. Comparison of er Fraser Valley during Pacific’93［J］. Atmospheric Environ‐
aerosol Lidar retrieval methods for boundary layer height detec‐ ment， 31（14）： 2089-2105. DOI： 10. 1016/S1352-2310（96）
tion using ceilometer aerosol backscatter data［J］. Atmospheric 00300-7.
Measurement Techniques， 10（4）： 1609-1622. DOI： 10. 5194/ Heffter J， 1980. Air Resources Laboratories atmospheric transport and
amt-10-1609-2017. dispersion model （ARL-ATAD）［R］. ［2023-11-24］. DOI：
Clifford S F， Kaimal J C， Lataitis R J， et al， 1994. Ground-based re‐ 10. 2172/5015173.
mote profiling in atmospheric studies： an overview［J］. Proceed‐ Holzworth G C， 1964. Estimates of mean maximum mixing depths in
ings of the IEEE， 82（3）： 313-355. DOI： 10. 1109/5. 272138. the contiguous united states［J］. Monthly Weather Review， 92
Dai C， Wang Q， Kalogiros J A， et al， 2014. Determining boundary- （5）： 235-242. DOI： 10. 1175/1520-0493（1964）092<0235：
layer height from aircraft measurements［J］. Boundary-Layer Me‐ EOMMMD>2. 3. CO； 2.
teorology， 152（3）： 277-302. DOI： 10. 1007/s10546-014- Laj P， Klausen J， Bilde M， et al， 2009. Measuring atmospheric com‐
9929-z. position change［J］. Atmospheric Environment， 43（33）： 5351-
Di Giuseppe F， Riccio A， Caporaso L， et al， 2012. Automatic detec‐ 5414. DOI： 10. 1016/j. atmosenv. 2009. 08. 020.