解放军理工大学 气象海洋学院, 江苏 南京 211101
THz波的频段范围(0.1~10 THz)及其特性使THz波具有较高的空间分辨率及大气参数灵敏性, 同时THz辐射在地球辐射平衡中的重要作用决定了其在大气探测领域有重大的研究价值和广阔的应用前景。介绍了THz技术在大气探测领域的应用现状, 重点分析介绍了THz波遥感探测大气水汽廓线、温度廓线、卷云的微物理参数及大气微量气体成分的原理、特性及存在的问题, 最后对THz波大气探测技术的研究提出几点建议和展望, 并指出了当前THz波大气探测技术的研究前沿和研究热点。
THz辐射 大气探测 温湿廓线 卷云 微量气体成分 THz radiation atmospheric sounding temperature and humidity profiles cirrus clouds trace gas 红外与激光工程
2016, 45(11): 1125001
复旦大学 电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
提出一种快速的局域线性回归(Fast Locally Linear Regression, FLLR)算法，用于从搭载在风云三号B星(FY-3B)上的红外大气探测仪(IRAS)红外观测数据反演大气温湿廓线。算法所需的观测样本为IRAS/FY-3B L1数据红外观测值与AIRX2RET V5产品的时空匹配数据，以2011年为例，在180°W~180°E、60°N~60°S的研究区域内按照观测时间绝对差小于15 min和观测角度绝对差小于2°的条件获取观测样本，并对样本进行了评价。在匹配观测样本的基础上比较分析了FLLR算法与LLR算法、D矩阵算法和非线性的神经网络算法，然后采用FLLR算法从IRAS/FY-3B L1数据反演得到2011年全年的大气温湿廓线，并外推反演得到2012年第1季度的大气温湿廓线。最后，利用相应的ECMWF再分析数据和RAOB探空观测对2011年的反演结果进行了精度验证，采用AIRX2RET V5产品对2012年第1季度的外推反演结果进行了验证。结果显示: 与D矩阵算法相比，FLLR算法反演大气温度和湿度廓线的均方根误差分别减小~0.8 K和~0.5 g/kg，其精度与非线性的神经网络算法相当; 相对于ECMWF再分析数据，本文大气温度和湿度廓线反演结果的均方根误差分别小于2.5 K和2.3 g/kg; 而相对于RAOB数据，其均方根误差分别小于3.5 K和2.0 g/kg; 2012年第一季度外推反演结果的均方根误差分别小于2.5 K和1.6 g/kg，与算法精度基本一致。IRAS/FY-3B大气温湿廓线的反演精度与MOD07 V5大气廓线产品相当。
风云三号B星 红外大气探测仪 快速局域线性回归算法 大气温湿廓线反演 精度验证 FY-3B IRAS fast locally linear regression algorithm atmospheric temperature and humidity profile inver accuracy validation
1 中国科学院遥感应用研究所，北京 100101
2 中国人民解放军61741部队，北京 100095
定量分析了反演海表温度的单通道物理法对海水比辐射率、海面风速、海水盐度、大气透过率、大气上下行辐射等参数的敏感性，发现海水比辐射率、大气透过率对算法精度影响较大，是单通道物理法反演海表温度的主要误差来源.在不同的波段，单通道物理法对参数敏感性也有较大差别，中红外波段的敏感性要小于热红外波段.为了验证单通道物理法的可行性、精度及参数敏感性分析的结果，选择墨西哥湾海域2009年全年夜间MODIS实测数据进行实验.结果表明，中红外波段的单通道物理法反演海表温度的精度高于热红外波段，达到MODIS劈窗算法海表温度标准产品同等精度，这与参数敏感性分析的结果一致.由于中红外波段单通道物理法精度较高，一方面，可以满足常规的业务观测需求，为海表温度反演提供新的技术手段；另一方面，可用来标定劈窗算法系数，弥补海洋现场观测站位空间分布不足的问题.
单通道物理法 大气温湿廓线 海表温度 敏感性分析 single channel physical method atmospheric temperature and humidity profiles sea surface temperature sensitivity analysis
