快速辐射传输模式利用光学厚度预报因子与卫星通道光谱特征系数可实现通道透过率的快速计算, 并达到与逐线积分模式相当的正演精度.针对FY-4 AGRI的6个红外通道, 分别建立了基于RTTOVv7、v8、v9和CRTMv21(以下简称四种模式)光学厚度预报因子的快速正演算子, 与逐线积分模式的结果对比, 分析了四种快速正演算子中均匀混合气体、水汽线吸收和水汽连续吸收预报因子对正演误差的影响.分析表明, 四种快速正演模式计算通道亮温与逐线模式结果相比, 在温度探测通道的最大标准差要小于0.6K.v9模式在水汽和温度通道的正演误差远小于其他三个模式; 四个模式在窗区通道的误差基本相当. v9模式预报因子中, 引入实时大气与参考大气的整层离差减小了均匀混合气体光学厚度的正演误差.

传统的大气辐射传输计算方法受计算资源和效率的限制已无法满足星载高光谱分辨率红外大气遥感资料处理的需要,基于单色波长辐亮度计算加权组合的方法,开发了一种快速准确的高光谱分辨率红外大气辐射传输的计算模型FFRTM_IR.利用FFRTM_IR模型,针对研制中的FY-3D红外高光谱大气探测仪(HIRAS)的光谱指标,模拟计算了仪器的观测通道亮温,并用独立样本对模拟亮温进行了验证和比较,结果显示：FFRTM_IR对HIRAS所有通道的模拟亮温偏差均小于0.06 K,标准差有效控制在0.1 K以内;在同等计算精度下,FFRTM_IR的计算速度略快于目前国际上通用的快速辐射传输计算模型CRTM.利用FFRTM_IR模型,采用解析计算方法可以进一步得到温度廓线、水汽廓线、二氧化碳、臭氧廓线以及地表参数的雅克比矩阵,计算结果与扰动法计算结果一致性较好,有较高的计算精度.计算和分析结果表明,初步建立了一种高效的红外大气辐射传输计算模型,可用于星载高光谱红外大气探测仪器的观测仿真和资料处理.

研究云层对卫星遥感大气CO精度的影响, 并以SCIAMACHY观测为例, 详细论述一种云层影响的修正方法。 修正过程中, 采用朗伯云模型, 全面考虑云层覆盖率、 云顶高度和地面反射率的影响。 将云层影响修正前后的卫星CO反演结果与地基FTIR测量值进行对比, 发现修正云层影响后, 两者的测量相关性明显提高。 实验结果表明, 提出的云层影响修正方法可明显提高卫星遥感大气CO的精度。