SCIAMACHY临边散射探测的切高校正及敏感性研究

针对临边紫外—可见光散射探测仪器在指向过程中由于失准等原因产生的切线高度偏移,提出一种基于UV窄波段的切线高度反演THRUNB(Tangent Height Retrieved by UV Narrow Bands)方法用于校正SCIAMACHY临边辐射切线高度。THRUNB方法通过分析多个紫外波段的临边辐射廓线形状和工程指向信息对切高修正的影响,提出窄波段(300—305 nm)和新的工程切高(43、46、49、52和55 km)使测量矢量即保持较全灵敏度又减少维数。同时采用最优估计算法结合SCIATRAN模型,从临边辐射反演切高偏差。实验结果表明THRUNB法比TRUE(Tangent height Retrieved by UV-B Exploitation)方法进行切高校正的平均精度提高了45%,而算法的运行时间减少了20%。与ESA提供的SCIAMACHY L1B切高信息相比,切高校正的平均偏差小于150 m,说明该方法可以有效减少仪器指向信息错误引起的切高偏差。与Bremen大学提供的SCIAMACHY v3.5的臭氧廓线产品相比,切高校正后的臭氧廓线反演平均误差在13—38 km范围内小于10%;而未校正的臭氧廓线反演误差在该范围内高达22%,说明切高校正能够提高后期大气痕量气体廓线反演的准确度。同时,研究了大气压强、温度和臭氧廓线对切线高度反演的影响,实验结果表明有效的臭氧和中性密度廓线是切线高度校正的关键。