復(fù)雜多變的陸地表微波比輻射率,造成陸面上星載微波觀測(cè)反演大氣參數(shù)較為困難,也使得許多衛(wèi)星微波資料不易同化應(yīng)用到數(shù)值模式,因此迫切需要提供準(zhǔn)確可靠的陸面微波地表比輻射率信息.隨著衛(wèi)星觀測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展,利用豐富的星載被動(dòng)微波觀測(cè)直接反演陸面微波比輻射率成為一種主要手段.國(guó)外針對(duì)星載微波成像儀和微波垂直探測(cè)器開(kāi)展較為系統(tǒng)的陸面微波比輻射率研究,建立不同類(lèi)型的地表比輻射率反演方法,開(kāi)發(fā)地表比輻射率參數(shù)化方法并應(yīng)用于輻射資料同化.對(duì)于衛(wèi)星觀測(cè)反演陸面微波比輻射率存在的問(wèn)題,開(kāi)展了評(píng)估分析和方法訂正.國(guó)內(nèi)利用衛(wèi)星觀測(cè)也開(kāi)展了一些陸面微波比輻射率研究工作,尚需要系統(tǒng)、綜合的提煉.對(duì)于地表特征復(fù)雜的中國(guó)地區(qū),還需要評(píng)估認(rèn)識(shí)不同陸面微波比輻射率反演方法在我國(guó)適用情況,需要增強(qiáng)陸面微波比輻射率數(shù)據(jù)質(zhì)量的認(rèn)識(shí)以及業(yè)務(wù)應(yīng)用. 

【文章來(lái)源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(10)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

衛(wèi)星觀測(cè)計(jì)算地表微波比輻射率(ε)的主要步驟

Karbou等(2005)通過(guò)分析一個(gè)月AMSU數(shù)據(jù)計(jì)算的陸面比輻射率隨地表類(lèi)型、頻率和觀測(cè)角度的變化特征,初步建立適用于AMSU陸面比輻射率的兩個(gè)參數(shù)化方法,并與模式和衛(wèi)星資料計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì),具有較好效果.Prigent等(2008)計(jì)算兩個(gè)月多種星載微波數(shù)據(jù)(SSM/I、TMI和AMSU)的全球陸面微波比輻射率,統(tǒng)計(jì)分析不同陸地表上比輻射率隨頻率、觀測(cè)角度和極化的變化規(guī)律,并發(fā)現(xiàn)這些變化規(guī)律在同一地表類(lèi)型上存在較好的線性相關(guān),可采用簡(jiǎn)單的多元線性擬合獲得,進(jìn)而建立一個(gè)針對(duì)19～100 GHz星載微波設(shè)備在不同掃描方式和極化條件的陸面比輻射率參數(shù)化方案.將該參數(shù)化方法與之前建立的10年(1993—2004)SSM/I比輻射率數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合(Prigent et al., 2006),對(duì)于給定經(jīng)緯度和月份的信息,就能快速計(jì)算19～100 GHz之間不同觀測(cè)角度和極化條件下的陸面比輻射率,具體流程如圖2所示.Aires等(2011)進(jìn)一步采用類(lèi)似的參數(shù)化方法,基于10年SSM/I月平均地表比輻射率數(shù)據(jù)庫(kù),建立一個(gè)計(jì)算陸面微波比輻射率的算法工具(TELSEM),使其應(yīng)用于快速輻射傳輸模式RTTOV.基于全球地表比輻射率氣候數(shù)據(jù)庫(kù),TELSM通過(guò)內(nèi)插或外推方法估算出不同頻率、不同觀測(cè)角度的星載微波設(shè)備的地表比輻射率.TELSEM主要目的是提供更為真實(shí)、合理的陸面比輻射率初始猜測(cè)場(chǎng),也能作為直接計(jì)算比輻射率的便利工具用于陸面參數(shù)反演或輻射資料同化中.目前,歐洲數(shù)值預(yù)報(bào)中心已經(jīng)將TELSEM結(jié)合到RTTOV模式,用于WRF和ECMWF數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)模式的輻射資料同化研究中,對(duì)地表反映敏感的微波低頻通道模擬上顯示出一定的積極效果(He,2018).可見(jiàn)地表微波比輻射率參數(shù)化方法將會(huì)促進(jìn)陸面微波比輻射率在數(shù)值預(yù)報(bào)模式中應(yīng)用,將拓寬使用目前豐富的星載微波觀測(cè)數(shù)據(jù),有助改善NWP天氣模式的預(yù)報(bào)性能.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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