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普朗克权重订正对风云卫星快速正演精度的改进
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O4-09[理学—物理]
  • 作者机构:[1]国家卫星气象中心,北京100081
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(批准号:2012AA120903)、国际科技合作项目(批准号:2010DFA21140),公益性行业(气象)科研专项(批准号:GYHY(Qx)200906008)和国家自然科学基金(批准号:41375106)资助的课题.
中文摘要:

本文在逐线积分(LBL)计算卷积大气透过率的基础上,建立了统一框架的快速透过率回归算法用于卫星红外传感器通道辐射快速正演的实现.通过分别对风云二号自旋扫描辐射计VISSR/FY-2F和风云三号红外分光计IRAS/FY-3B的红外通道进行正演,并与LBL积分的通道亮温进行对比分析.结果表明,快速正演模型在窗区红外通道亮温的标准差(STD)远大于垂直探测通道的正演,随着通道探测高度降低,正演偏差随之增大;并且,全部通道正演的STD最大值小于0.4K.本文还讨论了在卷积通道透过率时引入普朗克函数作为权重因子以改进红外通道的快速正演精度.提出以2350cm-1与通道光谱响应曲线的相交作为应用启动普朗克订正的必要条件.试验结果表明:普朗克权重订正可以使快速正演模型的精度提高约25%以上,这个订正仅对通道光谱响应与2350cm-1相交的通道有效,当通道光谱响应与2350cm-1不相交,普朗克订正效果明显下降.试验还表明,普朗克订正的效果不仅对宽光谱的成像通道有效,对窄光谱垂直探测通道的正演精度改进同样明显.

英文摘要:

A unified regression method to calculate fast transmittance coefficients is used in fast radiative transfer calculation of satellite infrared channel by a convoluted transmittances database from LBL (Line ByLine) model. Comparison is performed between the fast calculated brightness temperature and LBL calculations for VISSR/FY-2F and IRAS/FY- 3B. The examination indicates that STD (Standard Deviation) of fast calculated brightness temperature in window channels are much larger than the values in sounding channels. The lower atmosphere the channel detects, the larger the STD is available. And the largest the STD is less than 0.4 K. In this paper, a discussion is given to the improvement of fast radiative transfer calculation brought about by Planck weighted correction for convoluted channels' transmittances. Analysis shows that overlap between 2350 cm-1 and spectral response filter of the channel is a requirement to the Planck weighted correction. It is shown that STDs of brightness temperature between LBL calculation and fast computation are decreased by 25% after Planck weighted correction. And the improvement is available only for such channels with an overlap between their filter function and 2350 cm-1. Also it is indicated that the improvement from Planck weighted correction could be used not only to the imaging channels that have wide spectral coverage, but also to the sounding channels with very narrow spectral fields.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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