风廓线雷达确定边界层高度的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

边界层是大气层的最底层，直接与地球表面接触，其厚度通常在几百米到几公里之间，受地面摩擦和热力过程的影响显著。

边界层是大气污染物的主要输送和扩散层，其高度直接影响着污染物的浓度和分布。

准确确定边界层高度对于理解大气边界层结构、改进空气质量预报、以及研究大气边界层与气候变化的关系具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

边界层高度的确定一直是大气科学研究的热点和难点。

国内外学者在利用风廓线雷达确定边界层高度方面开展了大量研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以风廓线雷达数据为基础，采用多种边界层高度确定方法，分析研究区域边界层高度的时空变化特征及其与气象要素之间的关系。

具体研究内容如下：
1.收集和整理研究区域的风廓线雷达数据、气象观测数据等，并对数据进行质量控制和预处理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和数据分析等方法，逐步开展以下研究工作：
1.数据收集与预处理:收集研究区域的风廓线雷达数据、气象观测数据等，并对数据进行质量控制和预处理，包括剔除异常值、插补缺失值等。

2.边界层高度确定方法研究:基于风廓线雷达数据，采用阈值法、梯度法、小波分析法等多种方法确定边界层高度，并对比分析不同方法的优缺点和适用范围。

3.边界层高度时空变化特征分析:利用统计分析方法，分析研究区域边界层高度的日变化、季节变化以及年际变化特征，并结合气象数据探讨其成因。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.综合利用多种边界层高度确定方法:将阈值法、梯度法、小波分析法等多种方法相结合，以期更全面、准确地确定边界层高度。

2.结合气象要素分析边界层高度变化机制:不仅分析边界层高度的时空变化特征，还将结合气象数据，深入探讨边界层高度变化的物理机制。

3.探讨边界层高度对污染物扩散的影响:将边界层高度与污染物浓度数据相结合，分析边界层高度对污染物扩散的影响，为空气质量预报提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘振鑫, 黄毅, 刘辉志, 等. 基于风廓线雷达反演边界层高度及湍流特征分析[j]. 高原气象, 2020, 39(1): 121-131.

2. 刘博, 毛节泰, 刘黎, 等. 北京地区边界层高度确定方法的对比分析[j]. 大气科学, 2018, 42(1): 123-135.

3. 邓雪娇, 肖辉, 高志球, 等. 风廓线雷达反演边界层高度的方法对比及应用[j]. 气象, 2017, 43(1): 73-82.