發(fā)布時間：2021-11-14 11:31

　　利用星載輻射計進行被動微波遙感是目前探測海冰密集度的重要方式,利用AMSR-E的89GHz通道的極化亮溫差結(jié)合ASI算法,可以實現(xiàn)目前的海冰密集度產(chǎn)品中的最高空間分辨率6.25km,但是需要額外的低頻亮溫數(shù)據(jù)進行大氣校正。SMOS的多角度觀測方式為本文提供了一種新的設(shè)想:在89GHz波段利用一維綜合孔徑輻射計順軌掃描配合機械掃描可以實現(xiàn)對單個像元點的多入射角觀測,充分利用多入射角下的亮溫信息可以彌補觀測過程中造成的海冰與海水亮溫信息的混淆,提高SIC的反演精度,同時可以實現(xiàn)高空間分辨率。綜上,開展89GHz多入射角亮溫信息觀測北極海冰密集度的可行性研究。首先利用多層海冰輻射傳輸模型、FASTEM-5快速海水發(fā)射率模型以及MPM93大氣毫米波輻射傳輸模型,構(gòu)建星載觀測海冰輻射亮溫仿真系統(tǒng),開展了89GHz亮溫與角度敏感性分析。其次,根據(jù)FY-3C/MWHS具有獨立探測亮溫及多入射角掃描的能力,獲取FY-3C的微波濕度計MWHS的北極亮溫數(shù)據(jù),利用ECMWF的SIC產(chǎn)品選擇相應(yīng)區(qū)域,利用ECMWF再分析數(shù)據(jù)進行晴空匹配,最終得到MWHS改變?nèi)肷浣堑牧翜厍�響應(yīng),與前向仿真模型結(jié)果進行誤差分... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一維綜合孔徑輻射計順軌掃描示意圖

第2章微波輻射傳輸模型19圖2.4在入射角下的多層海冰輻射傳輸模型Fig2.4Multi-layerseaiceradiationtransportmodelatincidentangle該圖中，冰的亮溫為bT，最底層的反射率假設(shè)為0s，最底層亮溫假設(shè)為0T，層間的反射率為js，層內(nèi)的反射率假設(shè)為rj，發(fā)射率je，傳導(dǎo)率jt，層內(nèi)亮溫jT，由能量守恒可知，1jjjret，下行大氣輻射亮溫為skyT，層厚為jd，層數(shù)為n。圖2.5展示海冰第j層(j1,2,...,n)的邊界參數(shù)，可以推導(dǎo)出以下關(guān)于邊界處亮度溫度的方程：jjjjjjjArBtCeT(2.33)111(1)jjjjjBsAsD(2.34)1(1)jjjjjCsAsD(2.35)jjjjjjjDtBrCeT(2.36)

基于被動微波多角度觀測的海冰密集度反演方法研究20圖2.5海冰第j層的邊界參數(shù)Fig2.5Boundaryparametersoflayerjofseaice當j1時，00DT，0s為冰與水分界處的反射率。同理，當jn時，n1skyAT。對于輻射計是位于冰面上大氣層的檢測海冰密集度的遙感系統(tǒng)，在冰原內(nèi)的均勻性質(zhì)和平面平行幾何中，海冰的輻射亮溫n1bBT，其輻射傳輸模型可以簡化成(2-35)式：(1)bnnnskyTsDsT(2.37)nD可以由公式(2.33)至(2.36)在j1,2,3...n時推導(dǎo)出計算方法。首先，將(2.34)與(2.35)中的jB和jC代入至(2.33)和(2.36)中，可以得到公式(2.38)與(2.39)，推導(dǎo)出jA與jD。1111[(1)][(1)]jjjjjjjjjjjjjArsAsDtsAsDeT(2.38)1111[(1)][(1)]jjjjjjjjjjjjjDtsAsDrsAsDeT(2.39)該系統(tǒng)可以寫成矩陣的形式，如(2.40)和(2.41)所示：12AMAMDE(2.40)34DMAMDF(2.41)A和D分別是包含未知亮度溫度的n維向量jA，jD(j1,2,...,n)，kM(k1,2,...,4)是(2.38)與(2.39)中的系數(shù)組合，E和F是由每一層的已知亮溫(包括大氣的亮溫和地面亮溫)組成的矢量，在(2.38)與(2.39)中包含n1A和0D的項，它

【參考文獻】：
期刊論文
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