● 摘要
人们赖以生存的大气圈处于一个能量和物质的动态平衡过程中. 水汽作为大气中重要的温室气体, 对大气的能量循环和和物质循环起着关键的作用. 大气中水汽含量以及分布的信息对于认识长期的气候变化和预报短期的天气灾害有着重要的意义. 同时, 数值建模分析表明极地地区是地球上对于气候变化最为敏感的区域, 因此极地地区大气水汽信息的反演就显得尤为重要.传统获取大气水汽信息的方法是采用探空气球, 这种方法在时间连续性和空间分辨率上十分有限, 无法满足人们精确监测的需要. 70年代后, 星载被动微波辐射计的应用提供给我们一个探测大气中水汽的强有力的工具.Moore和苗俊刚都进行过利用星载辐射计183GHz强水汽吸收峰获取南极地区水汽总量的研究; 他们均利用SSM/T2星载毫米波辐射计的通道, 但是方法有所不同. Moore利用SSM/T2的183 3GHz和183 7GHz通道的测量数据以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)推导出的地面温度数据, 通过迭代过程来同时反演得到水汽总量(IWV)和地表的发射率( ). 苗俊刚采用SSM/T2的183 1GHz,183 3GHz,183 7GHz或者183 3GHz,183 7GHz, 150GHz通道, 反演不同范围的大气水汽总量, 但没有要求给出地面温度的信息, 而是假设地面发射率在150~183GHz的范围内是不变的. 相比之下苗俊刚的算法(苗方法)更具有实际应用的价值,并且在后来的实地测量中得到了证实.对于具有与南极类似地面特性的北极地区, 我们想采用已经被证明有效的, 并已经实际应用于南极水汽总量获取的苗方法来进行研究. 但是我们首先面临的困难就是,相比于南极, 北极的水汽含量要高的多, 在这样的大水汽量的条件下使用原有的毫米波探测通道饱和, 无法获得大气水汽总量的信息.我们知道一个通道的频率距离水汽吸收峰中心越近, 它对水汽越敏感, 也越容易饱和. 为了使苗方法在更高的水汽量条件下可以继续使用, 我们将选取新的通道频率. 可以想象的出来, 这样的通道应该距离水汽的吸收峰较远. 本文利用了VDISORT辐射传输程序以及北极地区实际的大气廓线验证新的微波辐射计通道频率用于极地地区的较大水汽总量情况下的反演
相关内容
相关标签