青藏高原云和大气对被动微波遥感积雪雪深的影响

利用AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)观测的2002 2011年青藏高原上空大气顶上行微波亮温(TB_(TOA)),经过辐射传输计算,对水汽和非降水云进行订正,推算出相应的高原地表上行亮温(TB_(SRF))。并用这两组亮温估算了青藏高原地区的雪深SDTOA和SD_(SRF)。通过个例和近10年统计研究发现,低频18.7 GHz亮温几乎不受影响,而大气顶处36.5 GHz亮温明显高于相应的地表亮温。不考虑这一效应,忽略大气的影响将造成青藏高原雪深反演低估(SD_(TOA)<SD_(SRF))。这种低估在多个个例中出现,在多年平均尺度上也很显著,不可忽略。直接用大气顶微波亮温反演雪深,将造成绝对误差2~3 cm。在青藏高原雪深较浅的区域,相对误差很大,为50%~80%。而在高原雪深较深的地区,相对误差较小为10%~20%。该误差(SD_(TOA)-SD_(SRF))和云水路径呈较强的负相关(R=-0.45),敏感性为-0.047 cm·(g·m^(-2))^(-1),该误差对冰云的敏感性较低,和水汽的相关性更弱。通过与MODIS雪盖产品比较发现,用地表出射亮温反演的雪深SD_(SRF)与MODIS雪盖产品吻合得更好。

卫星遥感多通道微波比辐射率植被指数(EDVI)在不同类型植被区的特点分析研究

地表微波比辐射率植被指数(emissivity difference vegetation index,EDVI)可以很好地指示地表植被含水量,并且可以应用于有云情况和浓密植被区域.以往的研究仅限于使用19GHz和37GHz微波信号,仅能反映植被某单层的含水情况,而Aqua卫星的Advanced Microwave Radiometer-Earth Observing System(AMSR-E)微波辐射计观测可为植被含水量遥感提供更多的通道选择.本研究利用多源卫星遥感产品,包括AMSR-E亮温、Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS)云参数和欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的再分析资料等,反演了东亚及东南亚地区6.925、10.65、18.7、36.5GHz垂直极化微波通道的陆地表微波比辐射率,并以此建立了三组多通道微波比辐射率植被指数EDVI(6v,37v)、EDVI(10v,37v)和EDVI(18v,37v),研究了该三组EDVI指数在森林和农田两类植被类型区的特点.结果表明,在森林区域,EDVI(6v,37v)和EDVI(10v,37v)普遍大于EDVI(18v,37v),这很可能是由于前两者对于浓密植被的穿透更深,能反映更多的植被含水量,而EDVI(18v,37v)的穿透性相对较弱,主要反映冠层顶部、相对浅薄植被层的植被含水量.综合利用这三组EDVI指数之间的差异,在高大浓密植被区域,可以实现对植被含水量在上、中、下三层的垂直分布的估计.对于低矮植被,其垂直结构不丰富,此三者的差异不明显.