AIRS/TOVS/TOMS反演的臭氧总量的对比分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘亮  牛生杰 《遥感学报》2008,12(1):54-63

本文利用2003-2005年的AIRS(Atmospheric Infrared Sounder),TOVS(The TIROS Operational Vertical Sounder)和TOMS(Total ozone mapping spectrometer)卫星资料反演的大气臭氧柱总量分析了全球范围内大气臭氧的分布和变化特征.北半球大气臭氧柱总量有明显的季节变化,在春季达到最大值约为322.25DU,秋季达到最小值约为277.83DU,变化幅度约为45DU,南半球季节变化不明显;大气臭氧柱总量有明显的纬度变化,低纬度地区臭氧柱总量较低,基本维持在250-270DU,高纬度地区臭氧柱总量较高,北半球中高纬地区平均约为294DU,南半球中高纬地区平均约为279DU.几种反演结果的对比分析表明,AIRS的全球(60°N-60°S)平均臭氧柱总量的值比TOVS和TOMS的值高大约3-5DU.其反演值在南极大陆和沙漠地区出现异常.与地基观测资料相比较,AIRS和TOMS反演值与地面站观测值之间具有一致的变化趋势,并存在较好的相关性.  相似文献   

Long-Term Trends of Carbon Monoxide Total Columnar Amount in Urban Areas and Background Regions: Ground-and Satellite-based Spectroscopic Measurements     

Pucai WANG  N.F.ELANSKY  Yu.M.TIMOFEEV  Gengchen WANG  G.S.GOLITSYN  M.V.MAKAROVA  V.S.RAKITIN  Yu.SHTABKIN  A.I.SKOROKHOD  E.I.GRECHKO  E.V.FOKEEVA  A.N.SAFRONOV  Liang RAN  Ting WANG 《大气科学进展》2018,35(7):785-795

A comparative study was carried out to explore carbon monoxide total columnar amount(CO TC) in background and polluted atmosphere, including the stations of ZSS(Zvenigorod), ZOTTO(Central Siberia), Peterhof, Beijing, and Moscow,during 1998–2014, on the basis of ground-and satellite-based spectroscopic measurements. Interannual variations of CO TC in different regions of Eurasia were obtained from ground-based spectroscopic observations, combined with satellite data from the sensors MOPITT(2001–14), AIRS(2003–14), and IASI Met Op-A(2010–13). A decreasing trend in CO TC(1998–2014) was found at the urban site of Beijing, where CO TC decreased by 1.14% ± 0.87% yr~(-1). Meanwhile, at the Moscow site, CO TC decreased remarkably by 3.73% ± 0.39% yr~(-1). In the background regions(ZSS, ZOTTO, Peterhof), the reduction was 0.9%–1.7% yr~(-1) during the same period. Based on the AIRSv6 satellite data for the period 2003–14, a slight decrease(0.4%–0.6% yr~(-1)) of CO TC was detected over the midlatitudes of Eurasia, while a reduction of 0.9%–1.2% yr~(-1) was found in Southeast Asia. The degree of correlation between the CO TC derived from satellite products(MOPITTv6 Joint, AIRSv6 and IASI Met Op-A) and ground-based measurements was calculated, revealing significant correlation in unpolluted regions.While in polluted areas, IASI Met Op-A and AIRSv6 data underestimated CO TC by a factor of 1.5–2.8. On average, the correlation coefficient between ground-and satellite-based data increased significantly for cases with PBL heights greater than 500 m.  相似文献   

大气红外探测器(AIRS)温、湿度反演产品的有效性检验及在数值模式中的应用研究   总被引：6，自引：0，他引：6  

高文华  赵凤生  盖长松 《气象学报》2006,64(3):271-280

利用中国540个地面气象观测站点资料,对1和7月大气红外探测器(AIRS)的反演中国区域地面气温精度做了详细评估,分析了产生误差的原因。同时把AIRS的反演温、湿度廓线产品与T213数值预报产品进行比较,分析了它们之间的差异。为进一步考察AIRS温、湿度产品的有效性,我们把经过订正的AIRS地面气温以及温、湿度廓线产品分析同化到中尺度模式MM5中,用于华北降雪天气过程的对比模拟试验,分析AIRS反演产品对降雪量、水汽场、垂直速度场、散度场以及云物理过程等的影响。  相似文献   

2010年玉树Ms7.1地震前后大气物理化学遥感信息   总被引：1，自引：0，他引：1  

崔月菊  杜建国  陈志  李静  谢超  周晓成  刘雷 《地球科学进展》2011,26(7):787-794

利用高分辨率卫星遥感数据反演了地表温度、水汽、CO总量和CH4体积分数的时空变化,讨论了这种变化与2010年4月14日青海玉树Ms 7.1地震以及地震断裂带的关系.利用MODIS LIB数据反演的玉树地震前后的温度数据表明,在主震前亮温和地表温度出现高值,高值异常高于震前几年的同期平均温度并沿NW向断裂带分布;这与测量...  相似文献   

AIRS红外高光谱资料反演大气水汽廓线研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘旸  蔡波  班显秀  袁健  耿树江  赵姝慧  李帅彬 《地球科学进展》2013,28(8):890-896

随着卫星遥感关键技术的突破,卫星光谱分辨率达到了分辨大气成分单个谱线的水平,研究人员开始了大量通道同时反演大气廓线和多种微量成分的研究.针对AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)就红外高光谱资料反演大气水汽廓线的研究进展进行了评述,从训练数据、通道信息的提取及降维、反演算法和反演精度改进4个方面对反演晴空大气水汽廓线的研究现状进行了分析与讨论.AIRS资料反演大气水汽廓线的训练数据通常选用威斯康星大学提供的全球晴空反演训练样本集CIMSS (Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies,University of WisconsinMadison)和SARTA(Stand-Alone Radiative Transfer Algorithm)辐射传输模式模拟的亮温辐射值.归纳总结了2种通道信息的提取及降维方法:一是采用有效的方法来完成光谱信息压缩,对常用的主成分分析和独立分量分析方法进行了对比,认为独立分量分析更为可行.二是通道选择,即保留部分含有较多大气廓线信息量的通道,达到降维目的.在进行通道选择时要注意针对不同地区气候类型、下垫面、季节以及即时天气条件,选择不同的通道组合.介绍了3种反演算法:特征向量统计法、牛顿非线性迭代法和神经网络法.对比发现特征向量统计法简单易行,但精度不够理想;牛顿非线性迭代法精度虽高但计算耗时长,因此不适合业务使用;神经网络计算速度快、精度也能达到要求,具有很好的前景.对目前的几种样本分类方法及附加因子进行了对比分析,对反演算法精度的改进提出了一些有益的设想.最后对晴空辐射订正及云天大气水汽廓线反演进行了简要介绍,提出了该领域未来的一些研究方向.  相似文献   

Validation of the Atmospheric Infrared Sounder Retrieval Products over China and Their Application in Numerical Mode          下载免费PDF全文

GAO Wenhu  ZHAO Fengsheng  GAI Changsong 《Acta Meteorologica Sinica》2007,21(2):141-152

The atmospheric infrared sounder (AIRS) instrument onboard Aqua Satellite is a high spectral resolution infrared sounder. In recent years, AIRS has gradually become the primary method of atmospheric vertical observations. To examine the validation of AIRS retrieval products (V3.0) over China, the AIRS surface air temperature retrievals were compared with the ground observations obtained from 540 meteorological stations in July 2004 and January 2005, respectively. The sources of errors were considerably discussed. Based on the error analysis, the AIRS retrieved surface air temperature products were systemically corrected. Moreover, the AIRS temperature and humidity profile retrievals were compared with T213 numerical forecasting products. Because T213 forecasting products are not the actual atmospheric states,to further verify the validation, the AIRS temperature and humidity profile products were assimilated into the MM5 model through the analysis nudging. In this paper, the case on February 14, 2005 in North China was simulated in detail. Then, we investigated the effects of AIRS retrievals on snowfall, humidity field,vertical velocity field, divergence field, and cloud microphysical processes. The major results are: (1) the errors of AIRS retrieved surface air temperature products are largely systematic deviations, for which the influences of terrain altitude and surface types are the major reasons; (2) the differences between the AIRS atmospheric profile retrievals and T213 numerical prediction products in temperature are generally less than 2 K, the differences in relative humidity are generally less than 25%; and (3) the AIRS temperature and humidity retrieval products can adjust the model initial field, and thus can improve the capacity of snowfall simulation to some extent.  相似文献   

利用卫星红外高光谱资料反演大气甲烷浓度垂直廓线     

张莹  陈良富  陶金花  苏林  余超  范萌 《遥感学报》2012,16(2):232-247

基于欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)大气廓线库和RTTOV9.3辐射传输正向模式,探讨了大气CH₄混合比浓度垂直廓线和柱总量的经验正交函数(EOF)反演方法,并利用地基傅里叶热红外光谱仪(FTS)观测数据和红外EOSAQUA卫星的大气红外传感器(AIRS)实际观测资料进行反演实验和验证。并且与地基傅里叶热红外光谱仪(FTS)观测结果相比,300hPa以下EOF模型反演的CH₄混合比均方根相对误差小于AIRS的CH₄产品,CH₄柱总量的相对误差也小于AIRS产品。与AIRS的CH₄产品相比,EOF模型反演的CH₄混合比廓线相关系数为0.97,均方根相对误差小于2.5%。验证结果表明EOF模型可以为物理反演提供很好的初始值,由于其稳定且运算更快捷,在业务化运行方面具有很大应用前景。  相似文献   

青藏高原地区大气红外探测器（AIRS）资料质量检验及揭示的上对流层水汽特征   总被引：6，自引：4，他引：2  

占瑞芬  李建平 《大气科学》2008,32(2):242-260

上对流层水汽（UTWV）是大气中最重要的温室气体,对全球气候变暖有重要贡献; 而青藏高原被认为是UTWV进入平流层的重要通道,在平流层－对流层水汽交换及平流层水汽变化中扮演着重要角色。首先利用高原探空站资料对大气红外探测器（AIRS）反演的水汽数据在高原地区的质量进行了检验,发现AIRS反演的水汽数据与探空实测数据是相当一致的。其中全年和夏半年AIRS的可信度较好,而冬半年,尤其是上对流层AIRS水汽可信度相对较低,但在缺乏高精密数据时仍部分可用。利用AIRS资料对青藏高原地区UTWV季节变化特征进行了分析,结果表明,高原冬季偏干,而夏季显著偏湿,并且空间分布具有明显的不均匀性。经验正交函数(EOF)分析显示,夏季高原UTWV主要存在三种空间分布型,即全区一致型,高原东西偶极型和南北带状偶极型。一致型分布具有明显的季节变化,而偶极型则以季节内振荡为主。在此基础上,重点研究夏半年高原地区UTWV季节内振荡特征,结果表明,UTWV季节内振荡的显著周期位于10～20天和30～60天。前者主要表现为纬向东传,并且可以越过高原进入我国江淮流域上空;而后者主要向南移动,基本表现为高原局地振荡。最后,进一步探讨了高原UTWV季节内振荡的可能机制,结果表明,高原地区UTWV的低频变化主要与高原热状况、南亚高压活动及其与二者相耦合的对流活动有关。  相似文献   

用空间匹配的MODIS云产品客观确定AIRS云检测   总被引：1，自引：0，他引：1  

官莉  王振会 《气象科学》2007,27(5):516-521

中分辨率成像光谱仪MODIS有可见光及近红外通道,云检测能力超过大气红外探测器AIRS,在我们的算法中,AIRS云检测由落在每个AIRS视场中的精确空间匹配的1 kmMODIS云检测产品客观确定。实况资料测试说明该AIRS云检测算法简单易行且精度较高,目前正在业务使用。  相似文献   

国际卫星红外大气探测器发展新特点   总被引：1，自引：1，他引：1  

刘辉董超华  张文建 《气象科技》2006,34(5):600-605

为了深入了解国际卫星红外大气探测仪器的新特点,推动其资料应用,以美国NASA Aqua卫星装载的高光谱红外大气探测仪器AIRS(Atmospheric Infrared Sounder)为例,介绍卫星红外探测仪研发背景、仪器特征、研制技术、数据产品处理和应用。研究表明,AIRS开辟了卫星大气探测的新时代,它为其他未升空的高光谱仪器提供了不可或缺的研究资料,对将装载于我国风云卫星的高光谱红外大气垂直探测仪器的研制具有重大的参考价值。  相似文献