【摘要】：地球靜止軌道微波大氣探測(cè)能夠極大的增強(qiáng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害天氣的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力,解決氣象預(yù)報(bào)難題,其發(fā)展需求迫切。全球已經(jīng)提出基于實(shí)孔徑和綜合孔徑兩種體制的多種輻射計(jì)候選方案,但高空間分辨率要求使載荷實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度很大,此類微波載荷目前在國(guó)際上尚屬空白。從射電天文學(xué)中發(fā)展過(guò)來(lái)的綜合孔徑陣列微波輻射成像是解決這一問(wèn)題的可能方案。本文針對(duì)地球靜止軌道氣象衛(wèi)星微波大氣探測(cè)應(yīng)用需求與載荷性能指標(biāo),深入研究大氣亮溫正演、載荷觀測(cè)過(guò)程建模等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)地球靜止軌道微波觀測(cè)系統(tǒng)模擬試驗(yàn),將產(chǎn)生的模擬載荷觀測(cè)亮溫與實(shí)際觀測(cè)亮溫對(duì)比,評(píng)估GIMS和GeoSTAR兩種載荷的成像性能,對(duì)比分析不同體制不同參數(shù)下的觀測(cè)亮溫?cái)?shù)據(jù)特征與精度,第一次將GIMS非均勻采樣與CLA均勻采樣觀測(cè)成像對(duì)比。同時(shí)考慮到實(shí)際應(yīng)用中成像時(shí)間對(duì)分時(shí)掃描系統(tǒng)的影響,模擬真實(shí)掃描成像情況下觀測(cè)亮溫的變化過(guò)程,分析成像時(shí)間對(duì)GIMS載荷成像精度的影響,首次得到以下結(jié)論,在一定的成像周期內(nèi),模擬載荷觀測(cè)亮溫更接近于實(shí)際觀測(cè)亮溫變化的平均值。
【圖文】：

（a）彩虹地理分布圖 （b）WAF 運(yùn)行場(chǎng)景范圍圖 2.8 彩虹場(chǎng)景圖，，將WAF運(yùn)行得到的場(chǎng)景大氣參數(shù)輸入到DOTLRT模式中進(jìn)行正演計(jì)頻率通道的天頂方向大氣上視亮溫圖像如圖 2.9 所示。(a) 50.3GHz (b) 51.76GHz (c) 52.8GHz (d) 53.596GHz(e) 54.4GHz (f) 54.949GHz (g) 55.5GHz (h) 57.29GHz 始亮溫圖像Tb@Ch.1 0 0.01 0.02160180200220240260280 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.2-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025230235240245250255260265270275280 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.3-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025235240245250255260265270275 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.4-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025 始亮溫圖像Tb@Ch.5 0 0.01 0.02238240242244246248250252 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.6-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025228230232234236238 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.7-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025217218219220221222223224 pic 始亮溫圖像Tb@Ch.8-0.02 -0.01 0 0.01 0.02-0.025-0.02-0.015-0.01-0.00500.0050.010.0150.020.025

地面物理參數(shù)由 WRF(WeatherResearchForecast) 模式系統(tǒng)產(chǎn)生。根據(jù)時(shí)間和位置，WRF 模式初值由 NOAA 網(wǎng)站的北美氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品 NAM擇時(shí)間范圍為 2012 年:7 月 30 日,12：00—2012 年 8 月 2 日, 12:00，時(shí)時(shí)。經(jīng)過(guò) WRF 模式運(yùn)行，獲得 5 公里分辨率的大氣物理參數(shù)。場(chǎng)景參示。蘇拉場(chǎng)景分布圖如圖 2.10 所示。其中，圖（a）表示蘇拉地理分布表示 WAF 運(yùn)行場(chǎng)景范圍。表 2.4 場(chǎng)景參數(shù)時(shí)間 2015 年 8 月 1 日，22:24區(qū)域中心經(jīng)緯度 （23.98,123）經(jīng)度 16.28~31.25緯度 114.79~131.2分辨率 5 公里
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P407.7

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本文編號(hào)：2655003