兰州大学《卫星气象学》第4章-美国气象卫星观测系统-2-Aqua课件

1、1卫星气象学电子课件（第一版） 电子版（第一版）电子版（第一版）2卫星气象学电子课件（第一版） 章节内容章节内容u 4.1 A-Train卫星编队u 4.2 TRMM热带降水卫星u 4.3 GOSE静止卫星系列u 4.4 NOAA极轨卫星系列3卫星气象学电子课件（第一版） 4卫星气象学电子课件（第一版） 2002 2002年年5 5月月4 4日当地时间早晨日当地时间早晨2 2时时5555分，美国地球观测系统下午星系列第分，美国地球观测系统下午星系列第一颗卫星一颗卫星- AQUA- AQUA卫星在美国加州万卫星在美国加州万德伯哥空军基地发射成功德伯哥空军基地发射成功. .它属于太它属于太阳同步极

2、轨卫星，每日地方时下午过阳同步极轨卫星，每日地方时下午过境，因此称作地球观测第一颗下午星境，因此称作地球观测第一颗下午星（EOSEOSPM1PM1），在数据采集时间），在数据采集时间上与上与TERRATERRA形成互补形成互补AQUA卫星介绍卫星介绍AQUA卫星携带的仪器有：卫星携带的仪器有： 云与地球辐射能量系统测量仪云与地球辐射能量系统测量仪CERES (Clouds and the Earths Radiant Energy System) 中分辨率成像光谱仪中分辨率成像光谱仪MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer ) 大

3、气红外探测器大气红外探测器AIRS (Atmospheric Infrared Sounder) 先进微波探测器先进微波探测器AMSU (Advanced Microwave Sounding Unit) 巴西湿度探测器巴西湿度探测器HSB (Humidity Sounder for Brazil) 先进微波扫描辐射计先进微波扫描辐射计AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)5卫星气象学电子课件（第一版） TERRAAQUA发射时间1999年12月18日2002年5月4日运载火箭ATLAS IIASDELTA CLASS轨道高度太阳

4、同步，705公里太阳同步，705公里轨道周期98.8分钟98.8分钟过境时间上午10：30下午1：30地面重复周期16天16天重量5,190公斤2,934公斤展开前体积3.5m3.5m6.8m 2.68m2.49m6.49m 星载传感器数据量5个6个星载传感器名称MODIS、MISR、CERES、MOPITT、ASTERAIRS、AMSUA、CERES、MODIS、HSB、AMSR-E遥测S波段S波段数据下行X波段（8212.5MHz)X波段（8160MHz）总供电功率3,000瓦4,860瓦卫星设计寿命5年6年Aqua与与Terra技术参数的对比技术参数的对比6卫星气象学电子课件（第一版）

5、传感器型号传感器型号名称名称制造者制造者技术特性技术特性主要应用主要应用MODIS中分辨率成像光谱仪NASA0.405-14.385m，36通道陆地监测AIRS大气红外探测器NASA0.4-15.5m，2382通道大气温湿度AMSR-E先进微波扫描辐射计NASA6.9-89GHz，12通道大气、降水、温湿度AMSU先进微波探测器NASA23.8-89GHz，15通道水汽、地表温CERES云和地球辐射能量系统TRW0.3-5m，8-12m，0.3-100m地表发射、发射辐射HSB湿度探测器Brazil1个通道150GHz，3个通道180GHz大气湿度廓线AQUAAQUA卫星的仪器基本说明卫星的仪

6、器基本说明7卫星气象学电子课件（第一版） “Aqua”卫星观测地球大气系统中的水卫星观测地球大气系统中的水,包括海洋上包括海洋上的蒸发、大气中的水汽、云、降水、土壤湿度、海冰、的蒸发、大气中的水汽、云、降水、土壤湿度、海冰、陆冰、雪盖以及冰等；另外还测量辐射能量通量、气溶陆冰、雪盖以及冰等；另外还测量辐射能量通量、气溶胶、陆地植被覆盖、浮游植物、及海洋、陆地和水体的胶、陆地植被覆盖、浮游植物、及海洋、陆地和水体的温度等，这些参数对于气候预测研究，大气环境监测、温度等，这些参数对于气候预测研究，大气环境监测、陆地植被及海洋生物识别等都具有重要的科学意义。陆地植被及海洋生物识别等都具有重要的科学意

7、义。Aqua的科学目标的科学目标8卫星气象学电子课件（第一版） MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer中分辨率成像光谱仪9卫星气象学电子课件（第一版） MODIS有有36个通道，观测的波段从个通道，观测的波段从0.41到到14.4m，仪器沿卫星飞，仪器沿卫星飞行方向左右各行方向左右各55扫描，扫描宽度达扫描，扫描宽度达2330km，1或或2天的观测便可天的观测便可以覆盖全球，观测像素点有三种分辨率分别为以覆盖全球，观测像素点有三种分辨率分别为0.25千米（千米（0.66和和0.86m通道），通道），0.5千米（千米（0.47, 0.55, 1

8、.24, 1.64和和2.13m通道）和通道）和1 千米（剩余千米（剩余29 个通道）。个通道）。10卫星气象学电子课件（第一版） 项目指标Orbit(轨道)705km，降轨上午，降轨上午10:30过境过境(Terra)，升轨下午，升轨下午1:30过境过境(Aqua)，太阳同步，近极地圆轨道，太阳同步，近极地圆轨道Scan Rate(扫描频率)20.3 rpm，与轨道垂直Swath(测绘带宽) 2330km(cross track)10km(along track)Telescope(望远镜)直径17.78cmSize(体积)1.0m1.6m1.0mWeight(重量)250kgPower(功

9、耗)225 WData Rate(数据率)11 MbpsQuantization(量化)12 bitsSpatial Resolution(空间分辨率)250 m(bands 1-2)、500m (bands 3-7)、1000 m (bands 8-36)Design Life(设计寿命)5-6 yearsMODISMODIS的技术指标的技术指标11卫星气象学电子课件（第一版） MODIS 的各个通道、波段以及主要用途的各个通道、波段以及主要用途通道波段宽度主要用途17 0.4592.135 陆地，云特征及边界8190.4050.965 海洋水色，浮游生物生物化学及大气水汽20253.660

10、4.549 地球表面，云及大气温度26301.3609.880 卷云，水汽及臭氧3136 10.78014.385 地球表面，云温度及云顶高度12卫星气象学电子课件（第一版） MODIS数据产品分级系统：根据数据间相互依存关系将MODIS标准数据产品分为5级，它们分别是：0级、1级、2级、3级和4级。0 0级数据：级数据：卫星地面站直接接收到的、未经处理的、包括全部数据信息在内的原始数据为0级数据。1 1级数据：级数据：对没有经过处理的、完全分辨率的仪器数据进行重建，数据时间配准，使用辅助数据注解，计算和增补到0级数据之后为1级数据。2级数据：级数据：在1级数据基础上开发出的、具有相同空间分辨

11、率和覆盖相同地理区域的数据为2级数据。3 3级数据：级数据：3级数据是以统一的时间-空间栅格表达的变量，通常具有一定的完整性和一致性。在3级水平上，将可以集中进行科学研究。4 4级数据：级数据：通过分析模型和综合分析3级以下数据得出的结果数据为4级数据。 0级数据文件的扩展名为（.pds），1级及以上数据文件的扩展名为（.hdf），快视图像文件的扩展名为（.jpg）MODISMODIS的数据产品分级的数据产品分级13卫星气象学电子课件（第一版） MODISMODIS的数据产品分类的数据产品分类44种标准数据产品按照种标准数据产品按照4个专题做以下介绍：个专题做以下介绍：14卫星气象学电子课件（

12、第一版） 标定产品标定产品 /mcstweb/index.htmlMOD 01 Level-1A Radiance Counts 辐射值辐射值MOD 02 Level-1B Calibrated Geolocated Radiances 经过标定与地理定位的辐射值经过标定与地理定位的辐射值MOD 03 Geolocation Data Set 地理定位数据集地理定位数据集大气产品大气产品/MOD 04 Aerosol Product 气溶胶气溶胶MOD 05 Total Precipit

13、able Water (Water Vapor) 可降水总量（水汽）可降水总量（水汽）MOD 06 Cloud Product 云云MOD 07 Atmospheric Profiles 大气廓线大气廓线MOD 08 Gridded Atmospheric Product 栅格化大气产品栅格化大气产品MOD 35 Cloud Mask 云掩膜云掩膜4444种产品：按照种产品：按照4 4个专题个专题（1/41/4：大气）：大气）15卫星气象学电子课件（第一版） MODIS在大气中的应用在大气中的应用1 1、云：云具有很重要的气候效应。、云：云具有很重要的气候效应。 它不但能够影响地-气系统之间的

14、能量平衡，而且也能够影响卫星反演其它地表或大气特征物的特性。云的重要特性，例如相位、光学厚度和温度等都能使用MODIS数据反演得到。2 2、气溶胶：气溶胶同样是气候变化中很不确定的因子之一。、气溶胶：气溶胶同样是气候变化中很不确定的因子之一。 它的时空变化能够引起云微物理特性的变化，因而能影响云的辐射特性和气候。MODIS气溶胶产品用于研究气候学、特有的气溶胶类型的起源和汇集、气溶胶和云的相互作用和遥感中的地表反射率的大气校正等。其主要有Terra卫星观测获得的MOD04_L2数据产品和Aqua卫星获得的MYD04_L2数据产品。3 3、水汽：探测水汽是掌握地球能力估算和气候的关键。、水汽：探

15、测水汽是掌握地球能力估算和气候的关键。 水汽产品主要包括Terra卫星观测获得的MOD05_L2数据产品和Aqua卫星获得的MYD05_L2数据产品。这种数据产品对于了解水文循环、气溶胶特性、气溶胶与云的相互作用、能量估算和气候都非常必要。卷云顶水汽的含量尤其重要。16卫星气象学电子课件（第一版） MODISMODIS的观测举例的观测举例-云云云量的全球探测云量的全球探测17卫星气象学电子课件（第一版） MODISMODIS的观测举例的观测举例-云云水云粒子半径的全球探测水云粒子半径的全球探测18卫星气象学电子课件（第一版） MODISMODIS的观测举例的观测举例-气溶胶气溶胶气溶胶光学厚度

16、的全球探测气溶胶光学厚度的全球探测19卫星气象学电子课件（第一版） MODISMODIS的观测举例的观测举例-水汽水汽整个大气柱中水汽含量的全球探测整个大气柱中水汽含量的全球探测20卫星气象学电子课件（第一版） 陆地产品陆地产品/dataproducts.asp%EF%BC%9B/；/MOD 09 Surface Reflectance 地表反射地表反射MOD 11 Land Surface Temperature & Em

17、issivity 陆地表层温度与发射陆地表层温度与发射MOD 12 Land Cover/Land Cover Change 土地覆盖土地覆盖/土地覆盖变化土地覆盖变化MOD 13 Gridded Vegetation Indices 栅格化植被指数栅格化植被指数MOD 14 Thermail Anomalies, Fires & Biomass Burning 热异常、火、生物燃烧热异常、火、生物燃烧MOD 15 Leaf Area Index & FPAR 叶面积指数、光合活性分量叶面积指数、光合活性分量MOD 16 Evapotranspiration 蒸腾与蒸散蒸腾与蒸

18、散MOD 17 Net Photosynthesis and Primary Productivity 净光合与初级生产力净光合与初级生产力MOD 43 Surface Reflectance BRDF地面二向性反射地面二向性反射MOD 44 Vegetation Cover Conversion 植被覆盖转化植被覆盖转化增补增补-1土壤、森林、草地百分比土壤、森林、草地百分比4444种产品：按照种产品：按照4 4个专题个专题 （2/42/4：陆地）：陆地）冰雪产品冰雪产品/daac/modis/index.htmlMOD 10 Snow Cover 雪盖雪盖MO

19、D 29 Sea Ice Cover 海冰海冰4444种产品：按照种产品：按照4 4个专题个专题 （3/43/4：冰雪）：冰雪）21卫星气象学电子课件（第一版） 表面反射率：所有陆地产品（除了地表温度）都需要输入表面反射率。表面反射率是MODIS发射中的标准产品。MODIS大气校正算法将会校正气体和气溶胶散射和吸收、陆地覆盖变化引起的表面临近效应以及大气及表面各向异性的耦合效应。MODIS在陆地、冰雪方面的应用（一）在陆地、冰雪方面的应用（一）22卫星气象学电子课件（第一版） LST和发射率：地表温度LST是地表作用的关键参数之一。在许多研究领域中都需要用到LST，包括气候学、水文学、生物学和

20、地质学。例如，它是大范围水文系统、全球初级生产率和温室效应建模的重要因素。另外，它还应用于农业，例如对小麦所需的水量进行估定，以及判断霜降对桔林的损害MODIS在陆地、冰雪方面的应用（二）在陆地、冰雪方面的应用（二）23卫星气象学电子课件（第一版） 冰雪覆盖：主要分为湖冰、海冰、积雪和冰川。MODIS冰雪产品分辨率为500米，视场为2330千米，为正弦曲线格栅图像。它的算法为自动化的，能产生连续的数据集，用于需要冰雪覆盖信息的长期气候研究。MODIS在陆地、冰雪方面的应用（三）在陆地、冰雪方面的应用（三）24卫星气象学电子课件（第一版） 植被指数：MODIS植被指数产品是为了进行全球植被连续的

21、、时间的和空间的对比，从而监测光合作用。有两种植被指数，分别是归一化植被指数NDVI和增强植被指数EVI。它们的分辨率为1000米和500米，周期为16天。这两种植被指数用于全球植被研究，相互补充。MODIS在陆地、冰雪方面的应用（四）在陆地、冰雪方面的应用（四）25卫星气象学电子课件（第一版） 火灾和热量异常：火灾使地表覆盖产生了变化，并且向大气释放出一些气体和微粒，影响了生物系统和大气化学成分。卫星对活火山的分辨也非常重要，因为它们对地球具有物理作用，包括臭氧的破坏和全球温度的降低。MODIS火灾和热量异常产品包括火灾的计时和分布以及特征的信息，例如火灾发出的能量。这种产品每天获取一次。M

22、ODIS在陆地、冰雪方面的应用（五）在陆地、冰雪方面的应用（五）26卫星气象学电子课件（第一版） 海洋产品海洋产品/MOD 18 Normalized Water-leaving Radiance归一化离水辐射归一化离水辐射MOD 19 Pigment Concentration 色素浓度色素浓度MOD 20 Chlorophyll Fluorescence 叶绿素荧光叶绿素荧光MOD 21 Chlorophyll_a Pigment Concentration 叶绿素叶绿素A浓度浓度MOD 22 Photosynthetically

23、 Available Radiation (PAR) 可光合辐射可光合辐射MOD 23 Suspended-Solids Concentration固体悬浮物浓度固体悬浮物浓度MOD 24 Organic Matter Concentration 有机物浓度有机物浓度MOD 25 Coccolith Concentration 球石浓度（钙质深海植物）球石浓度（钙质深海植物）MOD 26 Ocean Water Attenuation Coefficient 海水衰减系数海水衰减系数MOD 27 Ocean Primary Productivity 海洋初级生产力海洋初级生产力MOD 28 S

24、ea Surface Temperature 海洋表面温度海洋表面温度MOD 36 Total Absorption Coefficient 总吸收系数总吸收系数MOD 37 Ocean Aerosol Properties 海洋气溶胶特性海洋气溶胶特性MOD 39 Clear Water Epsilon 纯净水纯净水Epsilon系数系数4444种产品：按照种产品：按照4 4个专题个专题 （ 4/44/4：海洋：海洋 ）27卫星气象学电子课件（第一版） MODIS在海洋方面的应用（一）在海洋方面的应用（一）28卫星气象学电子课件（第一版） MODIS在海洋方面的应用（二）在海洋方面的应用（二

25、）叶绿素浓度的监测叶绿素浓度的监测29卫星气象学电子课件（第一版） 空间分辨率大幅提高。空间分辨率提高了一个量级,由NOAA 的千米级提高到了MODIS 的百米级。时间分辨率高。一天可过境4次,对各种突发性、快速变化的自然灾害有更强的实时监测能力,适合于实时监测。光谱分辨率大大提高。有36个波段,这种多通道观测大大增强了对地球复杂系统的观测能力和对地表类型的识别能力。MODIS 窄波段的优势（NIR避免了水汽吸收中心）VIIRS 基本上参照MODIS波段设置。TERRA和AQUA双星（上午与下午）可能带来的影响： (1) 观测对象变化； (2) 大气变化；(3) 观测几何变化MODIS与同平台

26、其他传感器的协同 Terra: MODIS,CERES,ASTER，MOPITT，MISR Aqua: MODIS,CERES,AIRS,AMSU-A,AMSR-E,HSBMODISMODIS优点及趋势优点及趋势：30卫星气象学电子课件（第一版） 相关网站相关网站:国内国内（1） （2） （3） （4）http:/ /（2）/（3）http:/T/31卫星气象学电子课件（第一版） 大气红外探测器 (Atmospheric Infrared Sounder)32卫星气象学电子课件（第

27、一版） 大气红外探测器大气红外探测器AIRS的主要目的是通过的主要目的是通过2378个红外通道（个红外通道（3.74至至15.4微米）以微米）以及及4个可见光个可见光/近红外通道（近红外通道（0.4至至1微米）来获得高精度的大气温度廓线以及一微米）来获得高精度的大气温度廓线以及一些额外的地球些额外的地球/大气产品。该仪器的扫描宽度达到大气产品。该仪器的扫描宽度达到1650千米，近天底的水平分辨千米，近天底的水平分辨率为率为13.5千米，而垂直分辨率为千米，而垂直分辨率为1千米。千米。33卫星气象学电子课件（第一版） 传感器存载体积116.5cm80cm95.3cm传感器展开后体积116.5cm

28、158.7cm95.3cm重量177kg供电220W数据传输率1.27Mbps孔径10 cm可见光/近红外波长0.41.0m可见光/近红外波段数4红外波长3.7415.4m红外波段数2378红外视场角1.1o（星下点13.5km）可见光/近红外视场角0.2o（星下点2.3km）垂直分辨率1km扫描采样红外：901.1o扫描宽度99o（1650km）热控红外探测器：主动冷却器60K，被动辐射器150K，电子部件处于环境温度指向精度0.1o开发单位英国宇航系统公司组织责任单位美国喷气推动实验室AIRSAIRS的技术指标的技术指标34卫星气象学电子课件（第一版） u卫星大气探测要对数值天气预报作出重

29、大贡献，一是仪器探测能力的提高，二是反演出的全球大气温、湿廓线精度能够达到无线电探空水平。uAIRS之前的星载大气探测仪由于受滤光片式分光技术限制，探测仪光谱分辨率（/）仅为50200左右，光谱和辐射测量精度不足，对大气温度和湿度的反演精度最高只能分别达到2.0K和20%。u只有当光谱分辨率R 1200，并且仪器的辐射测量绝对精度优于0.2K时，大气探测仪对温度的探测精度才可能达到无线电探空水平.AIRS的光谱特征的光谱特征35卫星气象学电子课件（第一版） AIRS红外光谱覆盖示意图红外光谱覆盖示意图AIRSAIRS在整个波段包含了在整个波段包含了 COCO2 2强吸收带（强吸收带（15.51

30、5.5m m和和4.34.3m m），主要用来探），主要用来探测大气温度；水汽吸收带（测大气温度；水汽吸收带（6.36.3m m）用于探测大气湿度和云的特性；）用于探测大气湿度和云的特性；O O3 3吸收带吸收带(9.6(9.6m m）、）、CHCH4 4吸收带（吸收带（7.77.7m m）, N, N2 2O O吸收带（吸收带（7.87.8m m和和4.54.5m m）、）、 COCO吸收带（吸收带（4.674.67m), Om), O3 3、CHCH4 4、N N2 2O O等吸收带可以探测相应的臭氧等吸收带可以探测相应的臭氧和其他微量气体；另外，还包含一些窗区波段和其他微量气体；另外，还

31、包含一些窗区波段。36卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的通道特征的通道特征37卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的数据产品：的数据产品：AIRSAIRS的数据介绍的数据介绍38卫星气象学电子课件（第一版） u 1A 1A和和lBlB级数据集为经辐射定标和地理定标后级数据集为经辐射定标和地理定标后的辐射率数据集。的辐射率数据集。u 2 2级数据集为温湿度廓线、云和地面参数数据级数据集为温湿度廓线、云和地面参数数据集。集。u 3 3级数据集为以升轨和降轨区分的在级数据集为以升轨和降轨区分的在2 2级数据级数据集基础上进行日平均、集基础上进行日平均、8 8天平均和月平均的全

32、球天平均和月平均的全球格点数据集。格点数据集。AIRSAIRS的数据介绍：的数据介绍：39卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的主要科学目标：的主要科学目标： AIRS所提供的高光谱高精度大气温湿度资料及云、地表、臭氧等参数资料被广泛应用于全球气候研究和天气预报。它极大地提高了对流层温度廓线及大气湿度测量准确极大地提高了对流层温度廓线及大气湿度测量准确度度，使1公里对流层温度准确度达到1K,在晴空或部分云覆盖条件下大气湿度廓线准确度达到10%,同时使地表温度反演的平均准确度达到0.5K.40卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的观测举例（的观测举例（1 1）：）：AIRSA

33、IRS提供的提供的20092009年年5 5月白天大气温度（月白天大气温度（700700百帕），单位：华氏百帕），单位：华氏41卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的观测举例（的观测举例（2 2）：）：AIRSAIRS提供的提供的20082008年年7 7月二氧化碳的含量月二氧化碳的含量42卫星气象学电子课件（第一版） 先进微波探测器(Advanced Microwave Sounding Unit)43卫星气象学电子课件（第一版） 先进的微波探测元先进的微波探测元AMSU-A是一个具有是一个具有15个通道（个通道（15-90GHz）的微波探测器，）的微波探测器，该仪器的设计目的是探

34、测大气中有云和无云区域不同高度的温度和水分蒸发状该仪器的设计目的是探测大气中有云和无云区域不同高度的温度和水分蒸发状态。第一个态。第一个AMSU仪器装载于仪器装载于1998年发射的年发射的NOAA 15卫星上。其扫描范围达到卫星上。其扫描范围达到1650千米，近天底的水平分辨率为千米，近天底的水平分辨率为40千米。千米。44卫星气象学电子课件（第一版） 传感器传感器AMSU-A1AMSU-A1AMSU-A2AMSU-A2体积72cm34cm59cm73cm61cm86cm重量49km42kg电力77W24W数据传输率1.5kbps0.5kbps波长分布5090GHz2332GHz波段数量132

35、孔径15cm（2）30cm（1）传感器视场角3.3o（星下点40.5km）3.3o（星下点40.5km）扫描角度100o（1690km）100o（1690km）扫描采样303.33o303.33o指向精度0.2o0.2o热控无（环境温度）无（环境温度）研制单位Aerojet公司Aerojet公司组织责任单位美国航空航天局哥达飞行中心美国航空航天局哥达飞行中心AMSU-AAMSU-A的技术指标的技术指标45卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的数据产品：的数据产品：AMSUAMSU的数据介绍的数据介绍46卫星气象学电子课件（第一版） AMSUAMSU的观测举例（的观测举例（1 1）：）

36、：AMSUAMSU提供的海冰的覆盖面积提供的海冰的覆盖面积47卫星气象学电子课件（第一版） AMSUAMSU的观测举例（的观测举例（2 2）：）：AMSUAMSU提供的大气中总的可降水量（毫米）提供的大气中总的可降水量（毫米）48卫星气象学电子课件（第一版） 巴西湿度探测器(Humidity Sounder for Brazil)49卫星气象学电子课件（第一版） 由巴西提供的湿度探测器由巴西提供的湿度探测器HSB是一个是一个4 通道（一个通道在通道（一个通道在150GHz，三个通道在，三个通道在183GHz）的被动微波遥感仪器，目的是用于获得整个大气的湿度廓线。）的被动微波遥感仪器，目的是用于

37、获得整个大气的湿度廓线。HSB也是也是AIRS/AMSU-A/HSB三角观测系统中的一员，该仪器在多云及雾霾的情况三角观测系统中的一员，该仪器在多云及雾霾的情况下也能提供湿度的探测数据，扫描宽度下也能提供湿度的探测数据，扫描宽度1650千米，近天底分辨率千米，近天底分辨率13.5千米。千米。50卫星气象学电子课件（第一版） HSBHSB的技术指标的技术指标51卫星气象学电子课件（第一版） AIRSAIRS的数据产品：的数据产品：HSBHSB的数据介绍的数据介绍52卫星气象学电子课件（第一版） AIRS/AMSU/HSB 是目前最先进的一套从红外到微波波段探测大气垂直廓线的观测仪，用于测量大气温

38、度，提供大气的水汽分布信息，云、海/陆地表面温度及大气湿度数据，是作为气候研究的EOS系统中的重要组成部分，以获取大气、陆地、海洋目标的多光谱、高光谱数据。53卫星气象学电子课件（第一版） 通过通过AIRS/AMSU/HSB我们可以得到我们可以得到：u海表面温度和大气温度廓线；u陆面温度及红外地表比辐射率；u水汽廓线及总体可沉降水汽量；u云覆盖率，云的红外辐射率，云顶气压，云顶温度；u臭氧廓线及总体臭氧柱密度；u微量气体的密度（像CH4及CO等），以及微量气体可能出现的高度54卫星气象学电子课件（第一版） 地球观测系统先进微波扫描辐射计 (Advanced Microwave Scanning

39、 Radiometer-EOS)55卫星气象学电子课件（第一版） AMSR-E是一个具有是一个具有6个频率个频率12个通道的双偏振、并呈圆锥式扫描的被动微波个通道的双偏振、并呈圆锥式扫描的被动微波遥感仪器。该仪器主要测量遥感仪器。该仪器主要测量6.925、 10.65、 18.7、 23.8、 36.5和和89.0GHz的水的水平和垂直极化亮温。不同的频率具有不同的空间分辨率。譬如：平和垂直极化亮温。不同的频率具有不同的空间分辨率。譬如：6*4 km（89GHz），），14*8 km （36.5GHz），），32*18 km（23.8GHz），），27*16 km（18.7GHz），），51*

40、29 km（10.65GHz），），75*43 km（6.925GHz）56卫星气象学电子课件（第一版） AMSR-EAMSR-E的技术指标的技术指标57卫星气象学电子课件（第一版） AMSR-EAMSR-E的数据产品：的数据产品：AMSR-E数据产品介绍详见：数据产品介绍详见：/AMSR/data_products.html58卫星气象学电子课件（第一版） AMSR-EAMSR-E的数据介绍：的数据介绍： AMSR-EAMSR-E主要用于提供以下参数瞬时的观测及数据信息：主要用于提供以下参数瞬时的观测及数据信息：（1 1）海面降水，）海

41、面降水，空间分辨率为空间分辨率为5.45.4千米千米（2 2）陆面降水）陆面降水，空间分辨率为，空间分辨率为5.45.4千米千米（3 3）海表温度，）海表温度，数据精度为数据精度为0.50.5度度（4 4）海洋上总的水汽含量，）海洋上总的水汽含量，数据精度为数据精度为0.2g/cm20.2g/cm2，空间分辨率为，空间分辨率为2424千米。千米。（5 5）海洋上总的云水含量，）海洋上总的云水含量，精度为精度为3mg/cm23mg/cm2，空间分辨率为，空间分辨率为1212千米。千米。（6 6）海表风速）海表风速，数据精度为，数据精度为1.5m/s1.5m/s，空间分辨率有，空间分辨率有3838

42、千米及千米及2424千米两种。千米两种。（7 7）地表土壤湿度，）地表土壤湿度，精度为精度为0.06mg/cm30.06mg/cm3，空间分辨率为，空间分辨率为2525千米。千米。（8 8）海冰密度，）海冰密度，空间分辨率有空间分辨率有12.512.5千米及千米及2525千米两种。千米两种。（9 9）海冰上的雪厚，）海冰上的雪厚，分辨率为分辨率为12.512.5千米千米（1010）海冰温度及陆地雪水当量）海冰温度及陆地雪水当量59卫星气象学电子课件（第一版） uAMSR-EAMSR-E数据主要用于土壤湿度、表面温度、植被等方面的数据主要用于土壤湿度、表面温度、植被等方面的研究。在数字天气预报模

43、型四维数据同化系统里面，大尺研究。在数字天气预报模型四维数据同化系统里面，大尺度的土壤水分含量参数是非常重要的。度的土壤水分含量参数是非常重要的。uAMSR-EAMSR-E数据也被用来反演地表温度，主要的算法是线性回数据也被用来反演地表温度，主要的算法是线性回归法和迭代方法。但目前的精度在归法和迭代方法。但目前的精度在2323o o之间，相对用热红之间，相对用热红外地表反演的地表温度精度要低。其主要原因是目前对被外地表反演的地表温度精度要低。其主要原因是目前对被动微波的机理研究还不够深入。动微波的机理研究还不够深入。AMSR-EAMSR-E的主要科学目标：的主要科学目标：60卫星气象学电子课件（第一版） AMSR-EA