越南巴达棱湾沿海上升流的观测分析

基于越南巴达棱湾周年站2007年7、8月份的温盐和气象资料,对该海湾沿岸上升流现象进行了分析。结果表明:观测期间,越南巴达棱湾沿岸海域的水团具有低温、高盐的性质,显示了沿岸上升流的存在。上升流强度和风场的变化密切相关,海面风场平行岸线分量的变化是夏季该上升流强度发生改变的重要原因。卫星遥感海表面温度数据进一步证实上升流的存在,且上升流现象呈现出强-弱-强的变化趋势,8月强度大于7月。上升流现象主要发生于近岸,富贵岛离岸较远,受上升流影响较小。     

卫星气象遥感和应用:现状、问题、前景

提要自1960年美国第一颗气象卫星上天以来,迄今大约100个气象卫星以及卫星气象的遥感理论和实践都已清楚表明:今后发展卫星气象遥感的目的,主要在于利用空间科技、电脑通信,以及大气光学和现代数学相结合的综合手段,回答人类迫切希望解决的重大问题.这些问题包括:全球异常天气过程、全球气候演变、全球辐射能量和水循环、全球海洋状态及其与大气圈、陆地圈和生物圈的相互作用效应,以及全球温室效应和大气微量气体变化等全球性变化.根据卫星气象发展的实际水平,本文讨论的重点是卫星气象被动遥感及其应用.     

核函数误差对气象卫星测温反演的影响

核函数的误差(简称KFE)是引起反演方程数值解不稳定的基本原因,也是物理反演法用于气象卫星多波段定量资料业务反演和判释的主要障碍。为了探索KFE和反演问题非适定性的内在联系,本文使用改进的Bayes和ТИХОНОВ-TWOMEY调整算法,根据不同的核函数宽度、待估参数的验前信息协方差矩阵,以及NOAA-7卫星的辐射率测值,通过求解设计的两个统计模式,初步地估计了KFE对温度廓线反演精度的影响,并对KFE在反演解中引起的系统和随机误差作了分析,为具体求解这类反演问题的完全解提供了可能性。     

气象卫星垂直探测

星载仪器的探测能力是气象卫星更新换代的重要标志之一。为了充分发挥气象卫星资料的经济效益,本文从大气垂直探测的基本原理入手,简要地介绍了美国TIROS-N系列卫星TOVS探测器的光谱特性,以及该探测资料在气象等领域的应用。     

用神舟三号中分辨率成像光谱仪数据反演大气水汽

2002年3月中国神舟三号飞船发射成功，所携带的中分辨率成像光谱仪获取了一批940nm波段的遥感数据。本文用其中的部分资料做了反演水汽的试验，给出一些结果和分析。     

THE STUDY OF RETRIEVAL THEORY AND METHODS FROM SATELLITE REMOTE SENSING FOR METEOROLOGICAL PARAMETERS OVER EASTERN ASIA—PART Ⅱ:ISPRM AND VSPRM2

Based on the practice of improved simultaneous physical retrieval model(ISPRM),in the lightof the functional analysis approach,the variational simultaneous physical retrieval model(VSPRM)has been developed.Its approximation of 1st degree is VSPRM1,which is identicalwith the ISPRM.Its approximation of 2nd degree is VSPRM2,more advanced than the VSPRM1.This paper has analyzed the function of VSPRM2,pointing out the potentiality of synergy retrievalof this model.Also,it has dealt with the problem of parameterization of water vapor's kernelfunctions and retrieval of water vapor remote sensing.Because of the characteristics of this strong ill posed inverse problem,prior information mustbe used wisely in order to get the accurate calculation of radiance R.In the previous paper,wediscussed how to build the best first guess field,the way to determine the P_s and to correct thecalculation of radiance.In this paper,we continue discussing in depth about the calculation oftransmittance,the determination of surface parameters and the selection for an optimumcombination of channels for the low-level sounding.The long-term experiment and comparison work under operational environment have shownthat the ISPRM is useful for retrieval of temperature and water vapor parameters over Chinaincluding the Tibetan Plateau,and it further proves the scientific nature of well-posed inversetheory.     

The Study of In-Orbit Calibration Accuracy of NOAA Satellite Infrared Sounder and Its Effect on Temperature Profile Retrievals

The calibration accuracy of High Resolution Infrared Radiation Sounder Mod. 2 (HIRS / 2) on NOAA-10 satellite is analyzed in this paper. The non-linear effect in the linear calibration curve induces a deviation of 1.5 degrees (k) of brightness temperature in the tenth channel (8.3 um, water vapor absorption) of the HIRS/2 and the non-linear effect affects the other channels to a different extent. Based on analyzing non- linearity in two-point calibration curve, a tri-point calibration equation is given. A numerical test of effects of the linear and non-linear calibration models on the accuracy of atmospheric temperature retrievals is carried out.     

利用AIRS观测资料进行红外高光谱大气探测能力试验的研究

利用EOS Aqua卫星平台上搭载的光栅式高光谱分辨率大气红外探测仪器AIRS（Atmospheric Infrared Sounder）的实际观测资料，采用经验正交函数展开法（特征向量法）进行了大气温度、湿度廓线的反演误差敏感性试验研究。试验内容包括光谱覆盖、通道覆盖、通道宽度等。通过这些试验，研究在中国现有的经济、技术条件下要达到在对流层1km气层温度、湿度分别小于1K和20％的反演精度和垂直分辨率所应该具备的光谱通道特征，为发展中国自己的红外高光谱分辨率探测技术提供科学依据。试验计算结果表明，基于中国现有的经济和技术基础，发展具有100个左右的光谱通道，通道宽度为2-4个波数的干涉式红外大气探测仪器（比中国目前FY-3初期的滤光片式红外分光计的光谱波段宽度减小3-4倍），可明显改善大气参数反演精度，基本满足现阶段使用要求。     

基于高光谱资料对FY-1C/1D气象卫星进行交叉定标

介绍了利用AQUA卫星高光谱AIRS资料对FY-1C、FY-1D气象卫星热红外通道进行交叉定标的方法及定标结果。首先利用卫星轨道预报软件预报出AQUA与FY-1C以及AQUA与FY-1D卫星交叉点,再对交叉区域卫星资料进行像元投影和像元匹配,像元匹配包括时间、观测角度、环境均匀性等检验。以AIRS探测结果作为辐射基准,利用其观测值和FY-1卫星热红外通道光谱响应函数进行光谱匹配,最终得到FY-1卫星热红外通道的准真值并与FY-1卫星的业务产品进行比较分析。对FY-1C、FY-1D两年多卫星资料进行多次交叉比对,结果表明FY-1C通道4比AIRS观测亮温低1.3K左右,通道5低3.6K左右;而FY-1D通道4比AIRS观测亮温低0.3K左右,通道5低3.6K左右。这个准真值与FY-1观测的计数值进行再定标得到新的定标系数。     

附加影响因子对红外遥感资料反演大气温湿廓线的辅助作用

利用AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)实际观测资料和采用特征向量反演方法,研究了非红外遥感因子对红外遥感大气温湿廓线反演的辅助作用。这些因子包括：微波探测通道、纬度、地形、表面高度、表面温度、表面气压等。试验结果表明,微波通道可以明显改善对流层中低层(800 hPa以下)温度和湿度的反演结果,对800 hPa以上没有明显的作用。划分纬度带有助于提高反演精度。在较平坦的地区温度反演的均方根误差远远小于地形起伏较大的地区。而水汽反演误差对地形变化不敏感。增加附加影响因子对改善对流层中低层温度反演精度有十分明显的作用,对中低层湿度反演精度有一定的改善。