高光譜分辨率大氣輻射傳輸模式的研究.pdf

1、隨著2002年搭載于EOS-AQUA上的大氣紅外探測(cè)儀AIRS首次真正實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率的大氣紅外探測(cè)，與高光譜分辨率探測(cè)儀器配套的科學(xué)算法的研究越來(lái)越重要。我國(guó)的氣象衛(wèi)星上目前還沒(méi)有這樣的儀器，但是已經(jīng)確立了在風(fēng)云四號(hào)靜止氣象衛(wèi)星上搭載高光譜分辨率的大氣垂直探測(cè)儀。本文針對(duì)風(fēng)云四號(hào)大氣垂直探測(cè)儀，研究了一套高光譜分辨率的快速輻射傳輸模式。
　　 本文所建立的輻射傳輸模式，基于K分布方法，其光譜分辨率為0.2cm-1，可以計(jì)算的光

2、譜范圍是10～3250cm-1，對(duì)于所討論的各個(gè)光譜區(qū)間，RMS誤差基本上在1K以?xún)?nèi)。K分布方法通過(guò)變換積分變量，將對(duì)頻率的積分轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)吸收系數(shù)的積分，對(duì)均勻路徑來(lái)說(shuō)，在數(shù)學(xué)和物理上沒(méi)有做任何的假定和近似。以往關(guān)于K分布方法的研究主要針對(duì)其在氣候模式中的應(yīng)用，分辨率一般≥100cm-1，與本文所建立的高光譜分辨率的輻射傳輸模式有很大區(qū)別。對(duì)于高光譜分辨率的情況，處理重疊吸收帶時(shí)各種基于統(tǒng)計(jì)的方法不再適用；另外，由于本文所建立的輻射傳輸模

3、式將用于大氣探測(cè)，所以需要考慮各個(gè)氣體混合比的變化對(duì)透過(guò)率的影響。此外，由于線(xiàn)參數(shù)是影響輻射傳輸模式計(jì)算精度的重要原因之一，為了清楚的了解線(xiàn)參數(shù)的改進(jìn)對(duì)輻射傳輸計(jì)算結(jié)果的影響，本文利用逐線(xiàn)積分模式比較了根據(jù)不同版本線(xiàn)參數(shù)得到的計(jì)算結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)：隨著線(xiàn)參數(shù)的更新，不同版本之間的差值明顯減小，但是在某些波數(shù)區(qū)間，HITRAN2k與HITRAN04之間仍然存在較大的偏差，如1650-2250cm-1之間的最大相對(duì)偏差(輻射值)為～5％。本文