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| 1 | 青藏高原卫星紫外后向散射辐射的正演仿真显示文摘为了定量评估像元下垫面反射率等要素对青藏高原卫星臭氧遥感数据精度的影响,设计了青藏高原卫星太阳紫外后向散射辐射的正演仿真计算。首先提取NOAA卫星SBUV/2青藏高原像元下垫面的观测数据,结合提取的臭氧垂直廓线数据,设计青藏高原正演仿真计算的输入参数,最后输入风云三号卫星紫外臭氧垂直探测仪正演仿真计算系统开展正演仿真计算,利用计算结果,考察卫星紫外臭氧垂直探测仪通道辐射观测值随下垫面特征参数的变化特征。结果表明:当太阳天顶角在30°~88°内变化时,仪器各个通道的辐亮度观测值都随太阳天顶角增大而减小,变率在-0.002%~-46.24%,变率随着波长的增大而增大,其中第12通道的最大达到-46.24%;当像元下垫面反射率在0~0.8内变化时,仪器通道辐亮度观测值的变化特征随波长不同而有显著差异,其中短波长的第1~6通道,对观测值的影响几乎可以忽略不计,而长波长的第7~12通道,观测值随着下垫面反射率的增大而增大,而且这种变率随着波长的增大而快速增加,第12通道的最大变率达到2903.2%;像元下垫面有效气压的改变,对仪器通道辐亮度观测值的影响可以忽略不计。 | 孙诗雅 黄富祥 夏学齐 | 2022 | 光学精密工程2022，30，3： | 2 |
| 2 | 臭氧含量变化对星载红外高光谱探测仪亮度温度模拟的影响显示文摘本文以搭载在风云三号D星上的红外高光谱探测仪(High-Spectral Infrared Atmospheric Sounder,简称HIRAS)为例,评估了通用快速辐射传输模式RTTOV(版本12)中臭氧含量空间和季节变化对模拟的红外高光谱探测仪亮度温度的影响.分析2019—2020年AIRS反演的全球臭氧浓度分布发现:臭氧主要集中在平流层1~50 hPa的高度,有明显的纬度带分布和季节变化;赤道地区臭氧浓度高,两极地区臭氧浓度低,变化范围约8 mg/m^(3).同一地点臭氧浓度有较明显的季节变化,变化幅度在±3 mg/m^(3)之间.用RTTOV模拟的HIRAS亮度温度对臭氧浓度变化的强敏感区主要在中心波长9.8μm的臭氧强吸收带波段,引起的亮温差可以达到几K的量级,其余通道(尤其是窗区)对臭氧浓度变化不敏感.RTTOV中给出的臭氧浓度缺省值在中低纬度地区偏低,而在极区赋值则偏高,使得模拟的HIRAS臭氧吸收通道亮温值在极区偏高、赤道地区偏低.贴近真实分布的臭氧浓度反演值模拟的9.8μm的亮温比用缺省值模拟的亮温更接近观测值,观测O与模拟B差(O-B)的平均值在0 K附近,概率密度函数分布从偏度和峰度参数的角度都更符合正态分布,而臭氧浓度用缺省值模拟的亮温有明显的正偏差.建立了全球逐月臭氧浓度廓线数据库,垂直101层、水平分辨率1°×1°,提供给资料同化时作为臭氧廓线的输入. | 官莉 刘薇 | 2022 | 地球物理学进展2022，37，5： | 1 |
| 3 | 全球微波陆表发射率产品质量评估及优化显示文摘全球微波陆表发射率(MLSE)地图集是目前卫星资料同化观测算子中的重要初猜值或模拟值,但由于缺乏“真实”的观测MLSE,已有的基于多种微波传感器制作的全球MLSE产品质量可靠性未知,而且还缺少1套质量较好频率覆盖范围较宽的全球MLSE数据集。选择大气快速辐射传输模型(RTTOV)中使用的3套MLSE地图集(SSMI/S、AMSU-A/B、ATMS)、TELSEM2工具背景数据集、2套AMSR-E数据集(AMSR-E1和AMSR-E2)和1套FY-3D数据集,基于统计分析技术开展7套MLSE产品的全球时、空一致性评估,并选择6种典型土地覆盖类型开展各产品MLSE随土地覆盖类型和频率变化一致性评估,并在MLSE产品优选的基础上对TELSEM2发射率产品进行优化,新建1套频率为6.925—150.0 GHz的全球MLSE数据集(CoTELSEM2)。研究结果显示:AMSR-E2几乎不可用,AMSR-E1、TELSEM2、SSMI/S、AMSU-A/B、ATMS、FY-3D月MLSE之间具有较好的时、空一致性,平均空间相关系数为0.887—0.928,其中TELSEM2最高(0.928),FY-3D略低(0.914);平均绝对偏差为0.031—0.041,其中TELSEM2最低(0.031),FY-3D最高(0.041);传感器相同扫描方式较不同扫描方式的空间一致性更好,圆锥和跨轨扫描方式分别以TELSEM2和AMSU-A表现更好;ATMS的51.7 GHz MLSE存在系统性高估,AMSR-E1和FY-3D的23.8、89.0 GHz MLSE在高植被覆盖地区也存在系统性高估,而FY-3D MLSE则存在一些明显偏高或偏低问题。总体上,TELSEM2和AMSU-A/B的质量可靠性较高,FY-3D质量可靠性较差。新的CoTELSEM2发射率产品具有较好的时、空一致性和频率依赖一致性,且全球MLSE的季节变化不确定性存在明显的土地覆盖类型依赖特征。 | 刘勇洪 唐飞 徐永明 翁富忠 韩阳 杨俊 | 2023 | 气象学报2023，81，6： | 0 |
| 4 | An accurate and efficient radiative transfer model for simulating all-sky images from Fengyun satellite radiometers显示文摘Forward radiative transfer models(RTM)are an indispensable tool for quantitative applications of satellite radiometers,e.g.,for data calibration,instrument development,retrieval,and so on.In this study,we develop an accurate and efficient RTM for radiometers onboard Fengyun satellites,namely FYRTM(RTM for Fengyun Radiometers).Correlated k-distribution models are developed to improve the computational efficiency for gas absorption,and the effects of cloud and aerosol multiple scattering and emission are accelerated with pre-computed look-up tables.FYRTM is evaluated with a rigorous simulation based on discrete ordinate radiative transfer model(DISORT)as well as a popular fast forward model,i.e.,the Community Radiative Transfer Model(CRTM).Results indicate that FYRTM-based simulations are two to three orders of magnitudes faster than the DISORT-based simulations.Compared to the rigorous model,FYRTM relative errors are within 2%at solar channels,and brightness temperatures(BT)differences are within 1 K at infrared channels.Compared with CRTM,FYRTM is computationally similar at solar channels,but three times faster at infrared channels.Furthermore,simulated reflectances/BTs using FYRTM are in a good agreement with the satellite observations.Overall,FYRTM is capable to simulate satellite observations under different atmospheric conditions,and can be extended to other radiometers onboard the Fengyun satellites(both geostationary and polarorbiting satellites).It is expected to play important roles in future applications with Fengyun observations. | Bin YAO Chao LIU Shiwen TENG Lei BI Zhiqing ZHANG Peng ZHANG Byung-Ju SOHN | 2020 | Science China Earth Sciences2020，63，11： | 0 |
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