《TOVS-TIROS业务垂直探测器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TOVS-TIROS业务垂直探测器（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、什么是TOVS TOVS TIROS业务垂直探测器 TIROSOperationalVerticalSounder 的简称 TOVS主要运行在美国第四代极轨业务环境卫星 TIROS N NOAA 6 7 14 上 TOVS由三个仪器共27个通道组成 20通道的高分辨率红外探测器2型 HIRS 2 4通道微波温度探测器 MSU 3通道平流层温度探测器 SSU TOVS是以红外探测器为主的大气垂直探测器 TOVS共有27光谱探测通道 可以接收来自地面至大气顶层的电磁辐射 经过加工处理可以转换成人们熟悉的辐射亮度温度 利用TOVS亮温可以反演出晴空和部分有云条件下的大气温度 湿度的垂直分布等参数 其
2、中大气温度的精度约2 5K 湿度约30 TOVS辐射亮温也可以不经反演直接用于NWP的变分同化系统以及台风 暴雨等灾害天气的监测 ATOVS 先进的TIROS业务垂直探测器 AdvancedTIROSOperationalVerticalSounder 的简称 也称先进的TOVS ATOVS主要运行在美国第五代极轨业务环境卫星NOAA K L M N系列卫星上 ATOVS由三个仪器共40个通道组成 20通道的高分辨率红外探测器3 4型 HIRS 3 4 15通道微波温度探测器 AMSU A 5通道微波湿度探测器 AMSU A MHS ATOVS是以微波探测器为主的大气垂直探测器 与TOVS相比
3、 ATOVS主要加强了微波探测功能 使得ATOVS的探测能力大大优于TOVS 与TOVS相同 ATOVS的探测通道可以接收来自地面至大气顶层的电磁辐射 经过加工处理可以转换成人们熟悉的辐射亮度温度 由于微波对大多数云具有穿透能力 因此 ATOVS不仅可获取晴空和部分有云情况下的大气温度和湿度廓线 而且还可获取云天情况下的大气温度 湿度廓线 从而实现了卫星全天侯大气探测之目的 利用ATOVS亮温可以反演出晴空和有云大气条件下的大气温度 湿度的垂直分布等参数 其中大气温度的精度约2 0K 湿度约20 ATOVS亮温可以不经反演直接用于NWP的变分同化系统以及台风 暴雨等灾害天气的监测 实践证明 A
4、TOVS辐射资料已经成为全球NWP变分同化系统不可缺少的信息源 ATOVS的业务运行大大改进了卫星大气探测产品的精度和应用范围 实现了利用卫星进行全天侯大气垂直探测计划 为天气 气候分析和预报 尤其是数值天气预报提供了大量的不可缺少的信息 ATOVS大气垂直探测器 目前ATOVS探测器从诞生到现在已经发展为 两代 第一代ATOVS由下列三个仪器组成 运行在NOAA K L M上 HIRS 3 高分辨率红外辐射计3型AMSU A 先进的微波探测装置A型AMSU B 先进的微波探测装置B型 英国气象局研制 ATOVS大气垂直探测器 续 第二代ATOVS由下列三个仪器组成 运行在NOAA N N 上
5、 HIRS 4 高分辨率红外辐射计4型AMSU A 先进的微波探测装置A型MHS 微波湿度探测器 欧共体研制 下面分别介绍每个仪器的性能和光谱通道特征 HIRS 3仪器特征 通道 20个通道 其中19个红外通道 1个可见光通道 主要用于大气温度 湿度探测 其窗区通道可探测地表温度 星下点空间分辨率 长波 18 9km可见和短波 20 3km 每条扫描线的视场 56个 扫描周期 6 4秒 扫描带宽 2228km HIRS 4仪器特征 通道 20个通道 其中19个红外通道 1个可见光通道 主要用于大气温度 湿度探测 其窗区通道可探测地表温度 星下点空间分辨率 10km 每条扫描线的视场 56个 扫
6、描周期 6 4秒 扫描带宽 2228km 大气探测 TOVS 产品生成及其应用 HIRS 3 4光谱通道特征 HIRS 3 4红外通道1 19的权重函数 AMSU A仪器特征 两个仪器组成 AMSU A1和AMSU A2AMSU A1 13个通道 主要用于大气温度探测 其窗区通道可探测地表发射率 可降水等AMSU A2 2个窗区通道 主要用于探测表面特征星下点空间分辨率 45km每条扫描线的视场 30个扫描周期 8秒扫描带宽 2228km AMSU A光谱通道特征 1 26cm 9 5mm 5 7mm 3 4mm AMSU A1通道的权重函数 AMSU A2通道的权重函数 AMSU B MHS
7、仪器特征 通道 5个通道 主要用于大气湿度探测 其窗区通道可探测地表特征 可降水等 星下点空间分辨率 15km 每条扫描视场 90个 扫描周期 8 3秒 扫描带宽 2228km AMSU B MHS光谱通道特性 1 6mm AMSU B通道的权重函数 SSU光谱通道特性 3个通道中心波长15微米权重函数峰值高度 15 5 1 5百帕主要吸收成分 二氧化碳主要探测目的 平流层温度分布 AVHRR 3仪器特征 通道 6个 AVHRR 3与AVHRR 2相比 最显著变化是增加一个1 6 m通道 3a 与3 7 m通道 3b 时间共享 星下点空间分辨率 1 1km 每条扫描视场 2048个 扫描周期
8、100毫秒 扫描角宽度 55 4度 AVHRR 3光谱通道特征 定标 定标 把卫星探测仪器输出的电压计数值转换为有实际物理意义的辐射值或亮度温度值 定标分两个阶段 a 卫星发射前的实验室定标 b 卫星发射后的在轨定标 也称 校准 由于仪器在使用过程中信号会不断衰减 因此 星载仪器的在轨定标非常重要 定位 定位 就是根据卫星的位置计算出仪器探测视场 扫描点 的经纬度 NOAA 16AMSU ACH 1亮温 2001年6月10日06UTC左右 左图 AMSU AL1C数据右图 AMSU AL1D数据 NOAA 16AMSU ACH 2亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU AL
9、1C数据右图 AMSU AL1D数据 NOAA 16AMSU ACH 3亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU AL1C数据右图 AMSU AL1D数据 NOAA 16AMSU ACH 15亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU AL1C数据右图 AMSU AL1D数据 NOAA 16AMSU BCH 1亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU BL1C数据右图 AMSU BL1D数据 NOAA 16AMSU BCH 2亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU BL1C数据右图 AMSU BL1D数据 NOAA 16A
10、MSU BCH 3亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU BL1C数据右图 AMSU BL1D数据 NOAA 16AMSU BCH 4亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU BL1C数据右图 AMSU BL1D数据 NOAA 16AMSU BCH 5亮温 2001年06月10日06UTC左右 左图 AMSU BL1C数据右图 AMSU BL1D数据 NOAA 16HIRS 3L1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 CH 7亮温右图 CH 8亮温 NOAA 16HIRS 3L1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 CH 11亮
11、温右图 CH 12亮温 NOAA 16HIRS 3L1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 CH 13亮温右图 CH 14亮温 NOAA 16HIRS 3L1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 CH 17亮温右图 CH 18亮温 NOAA 16HIRS 3L1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 CH 19亮温右图 CH 20反照率 NOAA 16AVHRRL1D数据 2001年06月10日06UTC左右 左图 云量 HIRS视场内 右图 CH 4亮温 NOAA 16AVHRRL1D数据 2002年12月01日06UTC左右 左图 云量 HIRS视场
12、内 右图 CH 4亮温 台风监测 海棠 2005年台风 海棠 从7月15日在太平洋生成 经台湾到我国福建沿海登陆后的消亡 7月15日 21日 同时选用NOAA 16 17卫星ATOVS AMSU B微波亮温数据 按照时间序列制作不同时次的通道亮温图像 可以看出台风 海棠 在太平洋的发展和在登陆福建后的消亡过程 利用反演结果可以获得台风内部的热力和水汽的垂直剖面结构以及台风区内部温度等的垂直廓线 AMSU B通道2的亮温图像 对可降水最敏感 以及台风区内的温湿垂直廓线图 台风监测 海棠AMSU B通道2亮温图 7月15日1 00 7月17日2 00UTC 台风监测 海棠 续 AMSU B通道2亮温图 7月17日6 00 7月18日2 00UTC 台风监测 海棠 续 AMSU B通道2亮温图 7月18日6 00 7月19日5 00UTC 台风监测 海棠 续 AMSU B通道2亮温图 7月19日18 00 7月21日14 00UTC 台风监测 海棠 续 AMSU B通道1 5的亮温图 7月18日6 00UTC 台风监测 海棠 续 500hPa层上的水汽等值线和水汽值叠加图 7月18日6 00UTC 台风监测 海棠 续 台风区内任意点的温度 露点温度廓线 7月18日6 00UTC UTC 台风监测 海棠 续 台风区内的温度垂直剖面图 7月18日6 00UTC
