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上的大氣紅外探測儀AIRS首次真正實現(xiàn)高光譜分辨率的大氣紅外探測，與高光譜分辨率探測儀器配套的科學(xué)算法的研究越來越重要。我國的氣象衛(wèi)星上目前還沒有這樣的儀器，但是已經(jīng)確立了在風(fēng)云四號靜止氣象衛(wèi)星上搭載高光譜分辨率的大氣垂直探測儀。本文針對風(fēng)云四號大氣垂直探測儀，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，可以計算的光

2、譜范圍是10～3250cm-1，對于所討論的各個光譜區(qū)間，RMS誤差基本上在1K以內(nèi)。K分布方法通過變換積分變量，將對頻率的積分轉(zhuǎn)變?yōu)閷ξ障禂?shù)的積分，對均勻路徑來說，在數(shù)學(xué)和物理上沒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。對于高光譜分辨率的情況，處理重疊吸收帶時各種基于統(tǒng)計的方法不再適用；另外，由于本文所建立的輻射傳輸模

3、式將用于大氣探測，所以需要考慮各個氣體混合比的變化對透過率的影響。此外，由于線參數(shù)是影響輻射傳輸模式計算精度的重要原因之一，為了清楚的了解線參數(shù)的改進對輻射傳輸計算結(jié)果的影響，本文利用逐線積分模式比較了根據(jù)不同版本線參數(shù)得到的計算結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)：隨著線參數(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之間的最大相對偏差(輻射值)為～5％。本文