1 浙江省气象科学研究所, 浙江 杭州 310008
2 安徽工业大学数理学院应用物理系, 安徽 马鞍山 243002
污染物区域间输送是大气环境研究的重点和难点。利用2012―2015年间浙江省污染程度较高的霾天气过程激光雷达观测数据，根据Mie散射理论和Fernald反演方法计算污染物垂直浓度，开展了高影响霾天气区域间污染物输送沉降特征定量研究。结果表明：(1) 浙江省高影响霾天气多发生于高压前部转高压控制的情况，高压前部利于外来污染物输入，而高压控制利于本地污染物累积；(2) 不同过程及同一过程不同时刻外来污染物输送高度、质量浓度、结构组成都不相同，污染物集中输送高度一般介于4.5～7.5 km之间，输入最大质量浓度一般介于450～1200 μg·m-3之间，输入污染物中粗颗粒物居多，污染物类型主要包括沙尘和城市污染物；(3) 个例分析表明，输入污染物仅有25%～35%沉降到近地面，重力和气温下降是影响沉降的重要原因，其中重力对粗颗粒物沉降作用更大，而气温下降对细颗粒物作用更大。
激光雷达 微波辐射计 Mie散射 输送 沉降 lidar microwave radiometer Mie scattering transport deposition 大气与环境光学学报
2023, 18(6): 541
1 北京市遥感信息研究所研究发展中心, 北京 100192
2 深圳航天宏图信息技术有限公司海洋事业部, 广东深圳 518067
台风是一种路径和强度变化不确定性很大的、短暂的、能量很强的灾害性天气系统。卫星遥感特别是星载微波遥感不仅具有大范围、快速重复观测的特点, 而且具备全天候和全天时的优点, 受恶劣天气影响较小, 可以对台风活动路径进行较好的监测和预警, 是分析台风的一种有效手段。本文结合 3种微波卫星载荷：高级微波扫描辐射计 (AMSR)、TOPEX&Jason-1微波高度计和 WindSat全极化微波辐射计的数据, 初步分析了台风对海洋动力环境的影响, 结合与台风相关的海洋参数的卫星遥感测量结果, 给出了目前常用的微波散射计和微波辐射计海洋风场遥感的比较。对于多云情况下的海表面温度测量, 微波辐射计比红外辐射计更有优势。全极化微波辐射计还具有在恶劣天气条件下海洋风场测量能力。
台风 星载微波传感器 海洋 微波辐射计 typhoon space -borne microwave sensor ocean radiometer scatterometer 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(4): 610
1 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室, 江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学大气物理学院, 江苏 南京 210044
基于AMSR2(Advanced microwave scanning radiometer 2)一级亮温数据,利用广义RI指数识别方法评价东亚洋面上AMSR2 7.3 GHz通道测量数据受射频干扰(RFI)信号的影响程度,并与谱差法的检测结果进行了对比分析。结果表明:二者检测出通道中RFI信号的污染位置和时间变化特征基本相同,但广义RI指数识别方法检测出的RFI信号强度更大、范围更广、像素更多;相同频率下,采用垂直极化方式观测的RFI信号比水平极化方式的多;RFI信号在东亚海域分布呈现东北—西南走向的狭长条带状,且位置和范围均随观测时间的变化而变化;对于AMSR2而言,洋面7.3 GHz通道RFI信号只出现在降轨观测中,主要来源于洋面反射的位于赤道上空静止卫星的下行信号。
遥感 卫星 星载微波辐射计 AMSR2 射频干扰 激光与光电子学进展
2020, 57(9): 092801
国防科技大学气象海洋学院, 江苏 南京 211101
利用微波辐射传输模型PWR(P. W. Rosenkranz)和反向传播神经网络方法,分别构建了正演下行辐射亮温和反演大气相对湿度廓线的模型,并研究了晴空条件下高光谱微波辐射计反演大气相对湿度廓线的通道选择问题。研究结果表明,200个通道的信息含量大于微波辐射计7个通道的信息含量;增加探测通道数量可提升大气相对湿度廓线的反演精度,选取信息含量排在前面的120个通道进行仿真时,在0~2 km和6~10 km高度范围内大气相对湿度廓线的反演精度提升了4%~10%,在2~6 km高度范围内的相对湿度廓线的反演精度提升了约10%;当通道数继续增加时,反演精度的提升并不明显。
遥感 高光谱 微波辐射计 通道选择 反演精度
1 国防科技大学 气象海洋学院, 江苏 南京 211101
2 94923 部队
构建了一种基于毫米波云雷达多普勒谱的过冷水滴、冰晶、雪花的识别算法, 通过对全局谱的谱峰识别, 分离出了不同类型粒子的局部谱, 得出了不同类型粒子的反射率因子、多普勒速度、谱宽等谱矩参数及含水量.通过对一次降雪过程Ka波段测云雷达多普勒谱的分析, 结果表明: (1)混合相云中, 由于雪花对毫米波雷达总回波强度贡献较大, 基于总雷达反射率因子直接反演液态水含量会忽略过冷水滴的贡献, 造成云中含水量的低估; (2)多普勒谱反演得到过冷水的液态水路径(LWP)与微波辐射计反演结果一致性较好, 说明毫米波雷达能够有效估量云中液态水路径; (3)冰雪晶粒子在过冷水层(SWL)中下落速度随反射率因子的变化梯度(dV/dZ)比在冰雪层(ISL)中大,这主要是因为冰雪晶粒子在SWL中通过凇附增长比在ISL中通过碰并增长要增长得更快.
毫米波雷达 多普勒速度谱 过冷水滴 微波辐射计 液态水路径 millimeter-wave radar Doppler spectrum supercooled water microwave radiometer liquid water path(LWP) 红外与毫米波学报
2019, 38(2): 02245
地球静止轨道微波辐射计利用大气吸收频段对温湿度廓线探测，辐射计在轨采用冷空作为低温定标源。当反射器指向冷空获取宇宙背景辐射亮温时，太阳或其他星体会进入冷空观测视场，由于其亮温远远高于冷空辐射亮温 2.73 K，一旦进入会严重影响冷空观测值。为充分有效利用辐射计观测数据，本文主要分析最大影响源太阳对冷空观测亮温的影响，初步给出一种静止轨道微波辐射计冷定标方案，使冷空观测亮温与背景标准值的最大偏差降低至 0.04 K，同时也分析了月球和卫星本体等因素对冷空观测亮温的影响。
地球静止轨道 微波辐射计 冷定标 太阳辐射 geostationary orbit microwave radiometer cold calibration solar radiation 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(1): 110
兰州大学大气科学学院甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室, 半干旱气候变化教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000
以兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)为研究站点，利用该站微波辐射计资料、地基微脉冲激光雷达资料以及对应的星载CALIPSO(Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation)激光雷达(天基)资料反演边界层高度。微波辐射计温度资料采用气块法，微脉冲激光雷达后向散射信号资料采用曲线拟合法和小波变换法(Haar小波变换法与Mexican Hat小波变换法)，CALIPSO Level 1散射廓线采用最大方差法与Mexican Hat小波变换法，同时利用Level 2气溶胶层产品获得边界层高度。相比于应用于微脉冲激光雷达资料，小波变换法在应用于CALIPSO Level 1资料时对小波振幅的初值更加敏感。对比三种资料反演的边界层高度，微波辐射计资料与微脉冲激光雷达资料的结果更加相近，且显示出明显的季节变化,夏季达到最大值，这也与CALIPSO Level 2的结果一致。但是利用CALIPSO Level 1资料得到的边界层高度随季节的变化不明显。
遥感 边界层高度 激光雷达 微波辐射计 激光与光电子学进展
2017, 54(6): 062801
灵敏度是衡量星载微波辐射计性能好坏的重要指标, 直接影响着成像质量。为验证星载辐射计是否满足观测需求, 利用两点定标方法测试了接收及定标系统灵敏度, 分析影响接收及定标系统灵敏度的主要因素和灵敏度测试精确度。结果表明接收定标系统在 D波段F频点灵敏度优于0.86 K, 测试精确度优于 0.1 K, 可通过优化准光学馈电网络设计, 减小通道插入损耗, 进一步提高接收及系统灵敏度。
星载微波辐射计 灵敏度 两点定标 space-borne microwave radiometer sensitivity two -point calibration 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(6): 843
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心, 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室, 江苏 南京 210044
利用2014 年8 月1 至16 日AMSR-2 一个观测周期的资料详细分析了日本、中国及周边地区陆地上7.3 GHz 观测，研究结果表明：日本7.3 GHz 通道无线电频率干扰主要来源于视场反射的静止电视/通信卫星下发信号。除7.3 GHz外,日本6.9 GHz 和10.65 GHz 也存在无线电频率干扰(RFI)影响，主要来自长期稳定的离散地面固定源。越南全境内每天不论是升轨还是降轨7.3 GHz 都观测到很强的RFI。中国主要是7.3 GHz 和10.65 GHz 通道观测受污染，这两个频率受RFI 影响的地域与中国地基雷达站点分布吻合一致。a
遥感 卫星 星载微波辐射计 无线电频率干扰 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 022802
