Передовая технология микроволнового эхолота
представляет Микроволновой зонд передовой технологии (ATMS) собой 22-канальный сканирующий микроволновый радиометр для наблюдения за атмосферой и поверхностью Земли. Он является преемником усовершенствованного блока микроволнового зондирования (AMSU) на NOAA метеорологических спутниках . Установки ATMS использовались на АЭС Суоми и в Объединенной полярной спутниковой системе . [ 1 ] [ 2 ]
Приложения
[ редактировать ]Измерения ATMS ассимилируются в численного прогнозирования погоды. модели [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] а профили атмосферы , полученные с помощью комбинации ATMS и инфракрасного зонда Cross-track на одних и тех же спутниках, полезны для метеорологии синоптического масштаба . [ 6 ] со своих предшественников МСУ и АМСУ для мониторинга трендов температуры атмосферы. Кроме того, АТМС продолжает запись измерений в 5-мм диапазоне кислорода [ 7 ]
Характеристики прибора
[ редактировать ]Все каналы содержатся в одном блоке, в отличие от AMSU, который состоит из двух приборов (AMSU-A и AMSU-B). Антенна радиометра сканирует нижнюю часть спутника через надир , а ее вектор поляризации вращается вместе с углом сканирования. [ 1 ] Частота дискретизации удовлетворяет критерию Найквиста для каналов 1–16; таким образом, изображения, созданные на основе данных, не имеют псевдонимов. [ 1 ] Однако на изображениях ATMS наблюдаются полосы, вызванные флуктуациями усиления приемника (шум 1/f). [ 2 ] которые можно удалить путем фильтрации данных. [ 8 ] В таблице 1 приведены некоторые характеристики каналов ATMS.
Таблица 1 Радиометрические характеристики АТМС [ 1 ]
| Номер канала | Центральная частота полосы пропускания (ГГц) |
Поляризация вблизи надира |
Количество полос пропускания |
Радиометрическое разрешение NEDT ( K ) |
Основная функция |
| 1 | 23.8 | вертикальный | 1 | 0.25 | Нагрузка водяного пара |
| 2 | 31.4 | вертикальный | 1 | 0.31 | Нагрузка водяного пара |
| 3 | 50.3 | горизонтальный | 1 | 0.37 | Излучательная способность поверхности, осадки |
| 4 | 51.76 | горизонтальный | 1 | 0.28 | Тропосферная температура |
| 5 | 52.8 | горизонтальный | 1 | 0.28 | Тропосферная температура |
| 6 | 53.596 ± 0.115 | горизонтальный | 2 | 0.29 | Тропосферная температура |
| 7 | 54.4 | горизонтальный | 1 | 0.27 | Тропосферная температура |
| 8 | 54.94 | горизонтальный | 1 | 0.27 | Температура вблизи тропопаузы |
| 9 | 55.5 | горизонтальный | 1 | 0.29 | Температура вблизи тропопаузы |
| 10 | 57.290344 | горизонтальный | 1 | 0.43 | Стратосферная температура |
| 11 | 57.290344 ± 0.217 | горизонтальный | 2 | 0.56 | Стратосферная температура |
| 12 | 57.290344 ± 0.3222 ± 0.048 | горизонтальный | 4 | 0.59 | Стратосферная температура |
| 13 | 57.290344 ± 0.3222 ± 0.022 | горизонтальный | 4 | 0.86 | Стратосферная температура |
| 14 | 57.290344 ± 0.3222 ± 0.010 | горизонтальный | 4 | 1.23 | Стратосферная температура |
| 15 | 57.290344 ± 0.3222 ± 0.0045 | горизонтальный | 4 | 1.95 | Стратосферная температура |
| 16 | 88.2 | вертикальный | 1 | 0.29 | Облака/Снег |
| 17 | 165.5 | горизонтальный | 1 | 0.46 | Водяной пар |
| 18 | 183.31 ± 7.0 | горизонтальный | 2 | 0.38 | Водяной пар |
| 19 | 183.31 ± 4.5 | горизонтальный | 2 | 0.46 | Водяной пар |
| 20 | 183.31 ± 3.0 | горизонтальный | 2 | 0.54 | Водяной пар |
| 21 | 183.31 ± 1.8 | горизонтальный | 2 | 0.59 | Водяной пар |
| 22 | 183.31 ± 1.0 | горизонтальный | 2 | 0.73 | Водяной пар |
Примечания
- «Вертикальная поляризация вблизи надира» (также известная как квазивертикальная) означает, что для этой схемы поперечного сканирования E-вектор параллелен направлению сканирования, когда антенна смотрит в надир; «горизонтальная поляризация» означает ортогональное направление.
- Значения NEDT были измерены на энергоблоке Суоми-АЭС. Два последующих блока показали аналогичные или немного лучшие показатели шума. [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Ким, Э.; Лю, К.-ХЮ; Андерсон, К.; Лесли, Р.В.; Блэквелл, В.Дж. (2014), «Предварительный запуск приборов ATMS С-АЭС и оценка характеристик на орбите», J. Geophys. Рез. Атмосфера. , 119 (9): 5653–5670, Бибкод : 2014JGRD..119.5653K , doi : 10.1002/2013JD020483 , hdl : 2060/20140017425
- ^ Перейти обратно: а б с Ким, Э.; и др. (2020). Предстартовые характеристики передового микроволнового зонда (ATMS) на спутнике Объединенной полярной спутниковой системы-2 (JPSS-2) . Международный симпозиум по геонаукам и дистанционному зондированию. Вайколоа, Гавайи, США. стр. 6353–6. дои : 10.1109/IGARSS39084.2020.9324605 .
- ^ Борман, Н.; Фуйу, А.; Белл, В. (2013), «Оценка и ассимиляция данных ATMS в системе ECMWF», J. Geophys. Рез. Атмосфера. , 118 (23): 12, 970–80, Bibcode : 2013JGRD..11812970B , doi : 10.1002/2013JD020325
- ^ Венг, Ф.; Цзоу, X.; Ван, X.; Ян, С.; Голдберг, М. (2012), «Введение в передовую технологию микроволнового зонда национального полярно-орбитального партнерства Суоми для применения ЧПП и тропических циклонов», J. Geophys. Рез. , 117 : D19112, doi : 10.1029/2012JD018144
- ^ Чжу, Ю.; Лю, Э.; ван Делст, П.; Гайно, Г.; Пёрсер, Дж.; Су, X. (2017), «Последние достижения в ассимиляции микроволнового излучения всего неба в GSI и CRTM в NCEP», JCSDA Quarterly (55): 13–21, doi : 10.7289/V5V98648
- ^ Налли, Северная Каролина; и др. (2016), «Наблюдения с помощью спутникового зонда контрастных режимов переноса влаги в тропосфере: воздушные слои Сахары, ячейки Хэдли и атмосферные реки», J. Hydrometeorol. , 17 (12): 2997–3006, Bibcode : 2016JHyMe..17.2997N , doi : 10.1175/JHM-D-16-0163.1
- ^ Цзоу, Чехия; Гольдберг, доктор медицины; Хао, X. (2018), «Новое поколение американского спутникового микроволнового эхолота обеспечивает высокую радиометрическую стабильность для надежного обнаружения изменения климата», Sci. Адв. , 4 (10): eaau0049, Bibcode : 2018SciA....4...49Z , doi : 10.1126/sciadv.aau0049 , PMC 6192683 , PMID 30345359
- ^ Может.; Цзоу, X. (2015), «Подавление чередующегося шума при яркостных температурах ATMS и его влияние на получение облачных LWP», J. Geophys. Рез. Атмосфера. , 120 (13): 6634–53, Bibcode : 2015JGRD..120.6634M , doi : 10.1002/2015JD023162