Усовершенствованный микроволновый зонд
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( сентябрь 2014 г. ) |
Перспективный устанавливаемый блок микроволнового зондирования ( АМСУ ) — многоканальный микроволновый радиометр, на метеорологических спутниках . Прибор исследует несколько диапазонов микроволнового излучения атмосферы для проведения атмосферного зондирования температуры и уровня влажности.
Продукты
[ редактировать ]Данные об излучении уровня 1 представляют собой калиброванные яркостные температуры .
Геофизические данные уровня 2 от AMSU включают:
- Профиль температуры от 3 мбар (45 км) до поверхности
- Профили водяного пара
- Снежное и ледяное покрытие
- Облачная жидкая вода
- Скорость дождя
Данные AMSU также используются вместе с данными инфракрасного излучения от HIRS, AIRS или IASI для получения смешанных геофизических продуктов MW/IR уровня 2, таких как:
- Профили температуры
- Профили водяного пара
- Озон
- Свойства облака
- ИК - излучение , очищенное от облаков
Приложения
[ редактировать ]Данные AMSU широко используются в прогнозировании погоды. Яркостные температуры обрабатываются как можно быстрее и отправляются в центры численного прогноза погоды (ЧПП) по всему миру. Эти данные помогают поддерживать правильную оценку текущего состояния атмосферы, что, в свою очередь, помогает делать прогнозы более точными.
Долгосрочные записи AMSU также используются в исследованиях климата .
История
[ редактировать ]AMSU-A + AMSU-B совершили совместный полет на трех спутниках NOAA KLM: NOAA-15 (NOAA K), запущенном 13 мая 1998 г.; NOAA-16 (NOAA L), запущен 21 сентября 2000 г.; и NOAA-17 (NOAA M), запущенный 24 июня 2002 г.
Для NOAA-18 (NOAA N), запущенного 20 мая 2005 г., AMSU-B был заменен аналогичным прибором - микроволновым зондом влажности (MHS).
Версии AMSU-A также летают на научном спутнике НАСА Aqua Earth и на спутнике EUMETSAT MetOp . На этих космических кораблях AMSU-B заменен аналогичными микроволновыми зондами влажности: HSB для Aqua и MHS для MetOp.
AMSU представлял собой усовершенствованную версию блока микроволнового зондирования (MSU), включающую в себя возможности блока зондирования стратосферы (SSU), оба из которых летали на TIROS -N в 1978 году и продолжились на спутниках NOAA-6 через NOAA-14. Следующее поколение в семействе — микроволновый зонд с передовой технологией (ATMS), впервые запущенный на Суоми-АЭС в 2011 году и теперь являющийся стандартным оборудованием серии спутников JPSS , первый из которых, NOAA-20 , был запущен в 2017 году.
AMSU производились компанией Aerojet Corporation в Азузе, Калифорния . Эта организация сейчас является частью Northrop Grumman Electronic Systems .
Геометрия наблюдения
[ редактировать ]АМСУ всегда располагаются на полярно-орбитальных спутниках на солнечно-синхронных орбитах . В результате они пересекают экватор в одни и те же два местных солнечных раза на каждой орбите. Например, EOS Aqua пересекает экватор при дневном свете, направляясь на север (восходящий) в 13:30 по солнечному времени и в темноте, направляясь на юг (нисходящий) в 1:30 утра по солнечному времени.
Приборы AMSU непрерывно сканируют в режиме «метёлки». В течение примерно 6 секунд каждого 8-секундного цикла наблюдений AMSU-A производит 30 наблюдений с шагом 3,3° от −48° до +48°. Затем он производит наблюдения за теплой калибровочной целью и холодным космосом, прежде чем вернуться в исходное положение для начала следующего сканирования. За эти 8 секунд подспутниковая точка перемещается примерно на 45 км, поэтому следующее сканирование будет на 45 км дальше по трассе. Тем временем AMSU-B выполняет 3 сканирования по 90 наблюдений каждое с интервалом 1,1°.
В течение любого 24-часового периода происходит около 16 витков. Почти весь земной шар наблюдается либо в дневном, либо в ночном режиме, многие – в обоих. Полярные регионы наблюдаются почти каждые 100 минут.
Характеристики прибора
[ редактировать ]AMSU имеет два подинструмента: AMSU-A и AMSU-B. AMSU-A имеет 15 каналов в диапазоне от 23,8 до 89 ГГц и используется в основном для измерения температуры атмосферы (так называемое «зондирование температуры»). на местности Разрешение вблизи надира составляет 45 км. AMSU-B с пятью каналами в диапазоне от 89 до 183,3 ГГц имеет пространственное разрешение в области надира 15 км и в первую очередь предназначен для зондирования влажности. Размер пятна обоих вспомогательных инструментов становится больше и более вытянутым по направлению к краям полосы обзора. Когда два инструмента используются вместе, имеется примерно 9 полей обзора AMSU-B в массиве 3x3, соответствующем каждому полю обзора AMSU-A. Это отражает более высокую пространственную изменчивость водяного пара по сравнению с температурой. Инфракрасные зонды HIRS /3 с тем же пространственным разрешением, что и AMSU-B, также включены в состав спутников NOAA 15–17 и используются совместно с AMSU-A и AMSU-B. Вместе эти три прибора образуют ATOVS, усовершенствованный оперативный вертикальный эхолот TIROS.
Приборы Aqua и MetOp AMSU-A представляют собой 15-канальные микроволновые зонды, предназначенные в первую очередь для получения профилей температуры в верхних слоях атмосферы (особенно в стратосфере ) и обеспечения возможности фильтрации облаков для наблюдений за температурой тропосферы . EOS AMSU-A является частью тесно связанной тройки инструментов, в которую входят AIRS и HSB . MetOp AMSU-A аналогичным образом работает с HIRS, IASI и MHS. MHS и HSB являются вариантами AMSU-B.
- Наследие: Установка микроволнового зондирования (МГУ)
- Полоса: 1650 км
- Размер следа: для номинальной высоты КА 833 км, 48 км в надире (АМСУ-А), 16 км в надире (АМСУ-Б).
- Масса: 100 кг
- Рабочий цикл: 100%
- Мощность: 125 Вт
- Скорость передачи данных: 3,2 кбит/с
- Максимальный угол сканирования: ±49,5°
- Мгновенное поле зрения прибора: 3,3° (AMSU-A) 1,1° (AMSU-B)
Таблица 1 Радиометрические характеристики АМСУ-А (от 3,5 ).
| Номер канала | Частота (ГГц) | поляризация (лошадь редкая ) | Число групп | Чувствительность прибора | Основная функция |
| 1 | 23.8 | вертикальный | 1 | 0.30 | Нагрузка водяного пара |
| 2 | 31.4 | вертикальный | 1 | 0.30 | Нагрузка водяного пара |
| 3 | 50.3 | вертикальный | 1 | 0.40 | Нагрузка водяного пара |
| 4 | 52.8 | вертикальный | 1 | 0.25 | Нагрузка водяного пара |
| 5 | 53.596 ± 0.115 | горизонтальный | 2 | 0.25 | Тропосферная температура |
| 6 | 54.4 | горизонтальный | 1 | 0.25 | Тропосферная температура |
| 7 | 54.94 | вертикальный | 1 | 0.25 | Тропосферная температура |
| 8 | 55.5 | горизонтальный | 1 | 0.25 | Тропосферная температура |
| 9 | 57.290 | горизонтальный | 1 | 0.25 | Стратосферная температура |
| 10 | 57.290 ± 0.217 | горизонтальный | 2 | 0.40 | Стратосферная температура |
| 11 | 57.290 ± 0.3222 ± 0.048 | горизонтальный | 4 | 0.40 | Стратосферная температура |
| 12 | 57.290 ± 0.3222 ± 0.022 | горизонтальный | 4 | 0.60 | Стратосферная температура |
| 13 | 57.290 ± 0.3222 ± 0.010 | горизонтальный | 4 | 0.80 | Стратосферная температура |
| 14 | 57.290 ± 0.3222 ± 0.0045 | горизонтальный | 4 | 1.20 | Стратосферная температура |
| 15 | 89.0 | вертикальный | 1 | 0.50 | Верх облаков/Снег |
Таблица 2 Радиометрические характеристики АМСУ-Б (из 4 ).
| Номер канала | Частота (ГГц) | поляризация (лошадь редкая) | Число групп | Чувствительность прибора |
| 16 | 89.9 ± 0.9 | вертикальный | 2 | 0.37 |
| 17 | 150 ± 0.9 | вертикальный | 2 | 0.84 |
| 18 | 183.31 ± 1.00 | вертикальный | 2 | 1.06 |
| 19 | 183.31 ± 3.00 | вертикальный | 2 | 0.70 |
| 20 | 183.31 ± 7.00 | вертикальный | 2 | 0.60 |
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Обработка данных для AMSU в штате Колорадо
- Таблица данных AMSU-A из проекта НАСА EOS Aqua
- Руководство пользователя NOAA KLM AMSU-A
- NOAA KLM Руководство пользователя AMSU-B
- Руководство по приборам НАСА AMSU-A
- Данные НАСА AMSU-A и сопутствующих приборов в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА.
- Данные AMSU и связанных с ним инструментов TOVS и ATOVS в CLASS NOAA.