国家重点基础研究发展计划(2010CB951600) 作品数:27 被引量:392 H指数:12 相关作者: 张志富 任芝花 余予 邹凤玲 邹晓蕾 更多>> 相关机构: 国家气象信息中心 国家卫星气象中心 南京信息工程大学 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 公益性行业(气象)科研专项 中国气象局气象新技术推广项目 更多>> 相关领域: 天文地球 环境科学与工程 农业科学 生物学 更多>>
用数值天气预报模式评估风云三号A星微波温度计资料的质量 被引量:3 2013年 搭载在风云三号A星上的微波温度计(MWTS)有4个通道。通道1~4的中心频率分别为50.3,53.6,54.9和57.3GHz。Lu等[1]指出风云三号A星成功进入轨道后,3个高层通道(通道2~4)的中心频率发生了漂移。Zou等[2]指出通道2~4的资料偏差随温度变化而变化。本文指出风云三号A星微波温度计资料偏差对温度的依赖性是由频率漂移引起的,并提出了解决这些资料在数值预报和气候研究应用中的相应措施。对于数值预报而言,只要在快速辐射传输模式中采用逐线积分模式和漂移后的频率产生一套新系数,就可以使用该快速辐射传输模式做资料同化。为了要把风云三号A星微波温度计资料接到NOAA系列和欧洲卫星相应仪器资料,可以用快速辐射传输模式估计由频率漂移引起的偏差,并将此偏差从观测中减去。本文利用2010年一年MetOp-A/NOAA-18微波温度计(AMSU-A)与风云三号A星微波温度计在南北两极的星下点同时过境处(SNO)资料,证明了该方法的可行性。 王祥 邹晓蕾 翁富忠 游然关键词:频率漂移 风云三号B星微波温度探测仪观测资料的质量评估 被引量:1 2013年 继新一代气象极轨卫星上午窗口星风云三号A星于2008年5月27日成功发射以后,下午窗口星风云三号B星在2010年11月5日成功发射。搭载于风云三号卫星上的微波温度探测仪(MWTS,MicroWave Temperature Sounder)有4个通道,分别与先进微波探测仪(AMSU-A,Advanced Microwave Sounding Unit-A)的3,5,7和9通道相对应。通过与模式模拟亮温以及NOAA-18 AMSU-A同频率观测亮温的对比,评估了风云三号B星MWTS观测资料的质量。研究发现,MWTS通道3和AMSU-A通道7的观测偏差有较强的纬度依赖性;MWTS通道4的观测资料在约30°—40°N的狭窄纬度带上受到了严重污染;并且,通道4的扫描偏差不对称,第4个像元的偏差全球系统性地高于其他临近像元。造成这些异常偏差的可能原因包括卫星天线旁瓣污染和未知来源的信号干扰。为了将MWTS观测应用于数值天气预报,提出了一个质量控制算法剔除通道4的异常观测资料。 王祥 邹晓蕾关键词:微波遥感 运用主成分分析方法诊断和消除风云三号B星微波湿度计观测数据中的噪音 被引量:6 2013年 风云三号A星和B星上的微波湿度计(MWHS)在183GHz附近有3个水汽探测通道(通道3~5)。搭载在MetOp和NOAA卫星上的微波湿度计(MHS)在相同频率上也有3个水汽探测通道。MWHS和MHS都是跨轨扫描仪器。通过对比MWHS观测亮温和用辐射传输模式模拟得到的亮温,发现在这3个通道的观测中都存在着沿轨道方向、随扫描角变化的直线形噪音。即使对足够长时间里的大量资料进行平均分析,该噪音也没有消除,说明噪音并不是由大气或地表的自然变化引起的。通道3~5噪音的大小分别是0.3,0.2和0.2K。用主成分分析方法(PCA)对MWHS一个月的资料进行研究,发现MWHS的直线形噪音主要存在于第一模态中,MWHS的直线形噪音叠加在该模态所主要描述的观测亮温随扫描角变化特征,即跨轨仪器的主要特性。对于这3个水汽探测通道,第一主成分解释了超过99.91%的总方差。将第一主成分进行5点平滑再对原观测数据重构可以有效地去除MWHS资料中的噪音。重构后的资料随扫描角的变化变得比较平滑,与MHS偏差随扫描角的变化特征一致。 邹晓蕾 马原 秦正坤关键词:主成分分析方法 风云三号B星红外分光计的定标和验证 被引量:3 2013年 搭载于风云三号A星和B星上的红外分光计(IRAS)分别于2008年5月27日和2010年11月5日成功发射。该仪器主要提供从可见光到红外波长范围内多通道的辐射观测,并可应用于资料同化、全球大气温度和水汽廓线反演等领域。搭载于风云三号A星上的IRAS由于滤光轮转速不稳定,导致仪器观测不连续。风云三号B星上的IRAS运行正常,处于稳定的业务模式。利用仪器在轨3个月期间的资料,进行了一系列的在轨定标和验证试验,对IRAS仪器的性能进行了一系列的验证,包括冷空和暖黑体定标计数值的长期趋势、噪音等效辐射率等。利用IRAS和红外大气探测干涉仪(IASI)同时观察到的地球场景进行比较,证明了两种观测非常相似。另外,将FY3B/IRAS红外通道的观测与NOAA-19/HIRS对应的通道的辐射传输模式模拟进行了对比。对比结果显示相对于HIRS,部分IRAS红外通道,尤其是通道1到10,15,19和20偏差很小。但是少数通道,如通道13,16和18有较大的偏差。造成这些偏差的原因仍需要进一步的研究。 漆成莉 陈勇 刘辉 吴春强 殷德奎风云三号A星中分辨率光谱成像仪反射太阳波段辐射定标 被引量:10 2013年 中分辨率光谱成像仪(MERSI)是搭载在我国第二代极轨气象卫星风云三号(FY-3)上的一个主要仪器。总结了MERSI在仪器设计、定标算法、发射前及在轨性能以及仪器性能验证等方面的信息。针对MERISI可见光星上定标器(VOC)的跟踪监测发现,在过去两年,它的太阳反射波段(RSBs)发生了显著的衰减,特别是较短波长通道(<500nm)衰减量超过10%,最大衰减发生在第8波段,约20%。但波长较长通道的性能相对稳定,衰减量小于5%。两个短波红外通道电子增益出现随机跃动,导致发射后的定标系数存在频繁波动。以上结果与其他两种替代定标方法相比(即中国遥感卫星辐射校正场定标,简称场地定标和基于Terra/MODIS敦煌沙漠场景交叉定标),结论一致。MERSI针对大气顶辐射亮度或反射率定标的总不确定度小于5%。定标结果为FY-3A/MERSI定标系数的更新提供了重要的参考和评估。 胡秀清 孙凌 刘京晶 丁雷 王向华 李元 张勇 徐娜 陈林关键词:衰减率 紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)辐射定标和反演臭氧垂直廓线验证 被引量:5 2013年 风云三号卫星(FY-3)是中国第二代极轨气象卫星,紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)是该卫星11个主要星载遥感仪器之一。阐述了卫星发射前和发射后紫外臭氧垂直探测仪定标、数据及产品验证的结果。主要内容包括仪器发射前的定标和特性描述、在轨监测、臭氧垂直廓线反演产品检验,以及其产品在2011年北极严重臭氧损耗中的监测应用。紫外臭氧垂直探测仪发射前定标,实验室定标不确定性估计大约为4.7%,在轨监测表明漫反射板反射率252nm通道大约衰减15%,其他11个通道大约衰减3%~5%。与美国NOAA卫星同类载荷SBUV/2s反演产品进行比较,FY-3A SBUS反演产品相对差异百分率大约为±7%,而FY-3B SBUS产品相对偏差百分率大约为±6%。利用FY-3 SBUS臭氧垂直廓线监测2011年春季北极严重臭氧损耗,表明从对流层上层到平流层下部的臭氧损耗占臭氧总量损耗的70%~80%。 黄富祥 黄煜 Lawrence E.Flynn 王维和 曹冬杰 王淑荣关键词:定标 风云三号微波成像仪定标精度评价及业务产品介绍 被引量:23 2013年 风云三号卫星(FY-3)为极轨系列卫星,目前为止分别于2008年5月和2010年10月发射了上午轨道(A)和下午轨道(B)两颗卫星。微波成像仪(MicroWave Radiometer Imager,MWRI)是装载于FY-3上的重要遥感仪器。该仪器为10通道双极化微波成像仪器,中心观测频率设置为10.65,18.7,23.8,36.5和89.0GHz,每个频点有垂直(V)和水平(H)两个探测通道。获取的对地观测亮温数据可用于定量获取大气降水、水汽、海面风速、海温、海冰分布、土壤湿度和陆表温度等地球物理参数信息。目前微波成像仪运行状态稳定,每天获取两次全球覆盖数据。主要介绍微波成像仪定标状况和主要业务产品算法。 杨虎 李小青 游然 武胜利关键词:微波成像仪 定标 自动观测与人工观测土壤温度差异及分析 被引量:2 2013年 利用我国基本(准)站在人工观测与自动观测双轨运行期间的平行观测资料,分析了不同观测方式下各层土壤温度的差异。结果表明,全国平均自动与人工观测各层土壤温度的日对比差值均在0.11℃以下,且日对比差值随着深度的增加而减小。从5 cm到320 cm,无论冬季还是夏季,全国绝大部分地区平均对比差值在±0.2℃之间。由浅至深各层土壤温度日对比差值的标准差从0.78℃减小至0.47℃,其不确定度在5~20 cm时均超过了1.0℃,但在深层(40 cm及以下),不确定度已经低于1.0℃。除极个别站外,各层自动与人工观测日平均值无显著性差异。自动与人工观测土壤温度的差异主要是由于土壤中水平温度场分布非均匀和土壤垂直温度梯度很大及对比观测时间不同步造成的。 任芝花 王国安 邹凤玲关键词:土壤温度 Analysis of net primary productivity of terrestrial vegetation on the Qinghai-Tibet Plateau,based on MODIS remote sensing data 被引量:14 2012年 GLO-PEM is driven by soil moisture data of AMSR-E and PAR(Photosynthetically active radiation) which is retrieved from MODIS atmospheric data product in this paper.Using remote sensing data can overcome uncertainty brought from interpola-tion of precipitation and PAR.Comparing with observed radiation data,PAR retrieved by remote sensing is in high accuracy in this study.RMSE is 9 and 19.68 W m 2 and R2 is 0.89 and 0.67 respectively.As a result of GLO-PEM,annual total amount of NPP of Qinghai-Tibet Plateau is 0.37 Pg C a-1 in 2005 2008.There is a significant linear relationship between field and simu-lated NPP.Determination coefficient reached 0.93.NPP is decrease from southeast to northwest in the Qinghai-Tibet Plateau.NPP changes from 0 to 1500 g C m-2 a-1.There is different limit factors of vegetation growth in west and east plateau.In the west of 450 mm rainfall line,the limit factors is precipitation.In the east of 450 mm rainfall line,temperature is the dominated factor of vegetation growth. CHEN ZhuoQi SHAO QuanQin LIU JiYuan WANG JunBang关键词:MODIS NPP 国产HS02型湿敏电容湿度传感器性能分析 被引量:5 2012年 采取同球比对施放方式,选择瑞士SNOWWHITE露点式湿度探空仪作为比对标准,使用29次同球比对数据,分白天与夜间,利用随高度变化、温度分段,以及高度、温度与湿度综合分段3种方法,对大桥HS02型湿度传感器进行评估。结果表明:(1)与国外先进湿度测量仪器相比,大桥HS02型湿度传感器在准确性与稳定性方面还存在一定差距,特别表现在低温性能方面;(2)除了白天20℃以上与-30℃以下温度段大桥HS02型湿度探测偏干外,其他均呈偏湿状态,夜间所有湿度段均呈偏湿状态;(3)大桥HS02型湿度探测基本上呈现中间湿度段随机误差偏大,而两端逐渐减小的趋势,近似于">"字型变化。 李伟