基于加密探空资料的上海不同云天下AIRS/Aqua相对湿度廓线反演精度研究

目前云对卫星相对湿度廓线反演精度的影响研究大多是针对云量,对其他云属性的影响研究尚少,云高也是影响卫星相对湿度廓线反演精度的重要因素。利用上海宝山站L波段(1型)加密探空资料,分析了上海地区7—9月不同质量控制标识、云量和云顶高度条件下大气红外探测器AIRS/Aqua(Atmospheric Infrared Sounder)相对湿度廓线的反演精度,以期为今后开展AIRS等卫星资料的同化研究提供科学依据。结果表明:(1)AIRS相对湿度廓线反演误差随着云量的增加而逐渐增大,并且随着气压值的升高,少云与多云时的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)之差有逐渐增大的趋势;(2)云顶高度越高,AIRS相对湿度廓线反演精度越差,云顶以上湿度廓线反演精度更高,而云顶以下高度的反演误差较大;(3)高云且多云时,AIRS相对湿度廓线的反演精度最差,850 hPa处,AIRS相对湿度反演数据与探空资料绝对误差的下限达到了-63.51%;(4)虽然质量控制标识为0时,AIRS湿度廓线在对流层范围内的反演精度仍达不到无线电探空的水平,但是相对于质量控制标识1时,反演精度明显提高。

中国风云二号SVISSR传感器热红外波段与AIRS/Aqua的交叉辐射定标

对高光谱卷积法进行了改进,实现了卫星影像之间的亚像素匹配和粗差的剔除,对搭载在中国"风云二号"(FY-2)C、D和E星上的伸展的可见光和红外自旋转扫描辐射计(SVISSR)的两个热红外波段IR1(～10.9μm)和IR2(～11.9μm)与搭载在Aqua卫星上的大气红外探空仪(AIRS)高光谱波段进行交叉辐射定标。基于SVISSR/FY-2和AIRS/Aqua对地观测的几何特性,选取研究区域覆盖41.5°～149.5°E、10°S～10°N的范围,利用该研究区域2006年12月、2007年9月和12月、2009年9月和2010年5月的SVISSR/FY-2标称数据和AIRS/Aqua红外1B数据,在同地点、同一天太阳天顶角之差的绝对值小于2°、观测天顶角之差的绝对值小于3°和相对方位角之差的绝对值小于6°的匹配条件下,提取匹配的观测点对,然后对匹配观测点对进行回归分析,得到交叉辐射定标系数。结果表明:SVISSR/FY-2波段观测值与卷积得到的AIRS/Aqua观测值之间高度线性相关,且SVISSR/FY-2的两个热红外波段相对于AIRS/Aqua波段存在定标偏差。并给出了交叉辐射定标系数。

利用AIRS数据交叉辐射定标SVISSR分裂窗通道

利用高精度和稳定的AIRS/Aqua(Atmospheric InfraRed Sounder on board Aqua)数据对SVISSR/FY-2C(Stretched Visible and Infrared SpinScan Radiometer on board Feng Yun 2C)的两个分裂窗通道IR1(Infra Red 1,10.9μm)和IR2(InfraRed 2,11.9μm)进行交叉辐射定标的方法,并利用赤道附近2006年12月和2007年12月的AIRS和SVISSR数据完成了交叉辐射定标,结果表明,SVISSR数据与卷积得到的AIRS数据高度线性相关,SVISSR/FY-2C传感器的两个分裂窗通道不仅存在定标误差,而且定标误差随时间的变化呈现增大的趋势。相对于AIRS/Aqua测量值,当SVISSR的通道亮温从220K变化到340K时,2006年12月IR1通道的温度调整量从5.8K变化到-4.4K,而2007年12月IR1通道的温度调整量从6.9K变化到-5.1K;2006年12月IR2通道的温度调整量从2.2K变化到-1.5K,而2007年12月IR2通道的温度调整量从6.3K变化到-6.1K。