中国沿海HY-2A校正微波辐射计水汽含量数据精度检验方法

为评价“海洋二号”卫星(HaiYang-2A,HY-2A)校正微波辐射计(Calibration Microwave Radiometer,CMR)近海水汽产品精度,以中国沿海全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)业务观测站数据和欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)发布的第五代大气再分析资料(ECMWF Reanalysis 5,ERA5)作为验证数据。首先对选取的GNSS业务观测站数据和CMR水汽含量数据进行时空匹配,两者的观测时间一致、空间范围取为100 km;然后利用精密单点定位方法反演GNSS业务观测站上空的大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV),同时对1 h分辨率的ERA5再分析资料内插计算,得到CMR水汽数据点处的ERA5 PWV;最后以GNSS PWV和ERA5 PWV为参考,分析2015年CMR水汽产品精度和偏差时空分布。结果表明,CMR水汽含量和GNSS PWV、ERA5 PWV之间的相关系数r均高于0.96,平均均方根误差分别为3.17 mm和1.58 mm,具有较高的精度;CMR水汽含量相对于GNSS PWV和ERA5 PWV的偏差不随季节变化而变化,但CMR水汽含量数据精度随纬度的增加而有所提高。

星载可展开天线研究

海洋二号卫星微波校正辐射计天线(HY-2 CRA)是高增益、低副瓣、高波束效率、低损耗的天线子系统.其高主波束效率、低损耗等要求对天线展开精度、形面精度、测试等提出了极大挑战.由于卫星发射整流罩结构限制,天线采用可展开机构形式,并用正交模耦合器实现频率复用.天线频率分别达到18.7 GHz,23.8 GHz和37 GHz.为了减小天线形面变形,保证天线波束指向,天线反射面(包括反射面支架、馈源支架)采用碳纤维复合材料,确保天线在宇宙空间变形尽可能小.本文就HY-2 CRA的设计、加工、测试等进行了论述.

HY-2B卫星载荷联合观测海面阵风的一种反演方法

国内外对海上阵风的研究并不多,且大多集中在阵风预报和应用研究方面,对于海洋阵风数据的获取技术未见文献系统论述。本文利用HY-2B卫星雷达高度计观测的后向散射系数,结合校正微波辐射计观测的亮度温度信息,提出联合反演阵风风速的方法。两个遥感载荷联合反演得到的阵风风速与2019–2021年美国国家浮标数据中心(NDBC)浮标数据进行真实性检验,结果显示:阵风风速均方根误差(RMSE)为0.98 m/s,相关系数为0.82;基于本方法利用国外同类卫星Jason-3得到的阵风风速与2016–2018年NDBC浮标数据的RMSE为0.96 m/s,相关系数为0.88。本文在HY-2B卫星雷达高度计海面风速观测的基础上,纳入同一卫星平台校正微波辐射计的同步观测信息联合实现了海面阵风的观测,数据的比对结果证明文中方法具有较高的观测精度。同时,该方法对于具有相同观测体制的国内外卫星也适用。