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1、1、 热带降雨测量卫星 TRMM 的 3A12 和 3A25 产品数据集（1）观测仪器TRMM 计划是由日本国家空间发展署（NASDA）和美国国家航空航天局（NASA）地球科学办公室共同主持的一项国际联合计划。TRMM 卫星于 1997年 11 月 28 日发射。TRMM 卫星的仪器有 5 个：测雨雷达（Precipitation Radar, PR）、微波成像仪（TRMM wave Imager，TMI）、可见光和红外扫描仪（Visible and Infrared Scanner，VIRS）、云和地球辐射能量系统（Clouds and the Earth Radiant Energy Sy
2、stem，CERES）、闪电成像传感器（Lightning Imaging Sensor，LIS）。3A12 产品（TRMM 微波成像仪（TMI）0.5x 0.5格点化月水汽廓线 3 级产品）以 TRMM 卫星微波成像仪（ TMI）的观测结果为主， 3A25 产品（TRMM 星载雷达（ PR） 格点化月平均降水资料 3 级产品）以 TRMM 卫星星载雷达（PR）仪器的观测结果为主。降水雷达(PR)为装载于 TRMM 实验卫星的主动式微波辐射计。PR 为一主动式的相位数组雷达，具有 128 个单元，每个单元都包含了发射与接收机制。而主动式相位数组雷达的优点就是可以快速的扫瞄，并且不会产生造成卫星
3、高度变动的扭力，有助于卫星飞行时的稳定。而且这样的雷达也不需使用到高伏特瓦数的电源供应，相当符合于卫星上挂载的要求。再者有限扫瞄时间内必须尽可能应付扫瞄宽度、连续范围和独立取样数的需要，所以快速及耐用的扫瞄仪器是必须的，而主动式数组雷达就符合这样的需求，所以也被称为“分散的”雷达构造。TMI(TRMM Microwave Imager)系以星下点为转轴，面对地球做由左至右，离开星下点 49 度向前（天顶角约 52.8 度），作刈幅(swath)直线距离约 760 公里的锥形模式(conical mode)扫瞄。TMI 改良自美国地区 DMSP(Defense Meteorological Sa
4、tellite Program)卫星 SSM/I(Special Sensor Microwave/Imager Sounder)，但增加了 10.7GHz 频道，并因应热带地区降雨特性，将原 22.235GHz 频率改为 21.3GHz，故其九个微波探测频道，所使用的是10.7、19.4、21.3、37 与 85.5GHz 五个微波波段，其中除了 21.3GHz 仅有垂直线性极化外，其余均为垂直与水平线性极化频道。（2）投影方式3A12 和 3A25 产品均为格点化数据。3A12 产品（TRMM 微波成像仪（TMI）0.5x 0.5格点化月水汽廓线 3 级产品）是利用 TRMM 3A12 算
5、法制作的 3 级数据产品，是使用 TRMM 2A12 资料来产生全球月平均的 0.5x0.5格点的垂直水汽廓线和地表降水资料。3A25 产品（TRMM 星载雷达（ PR）格点化月平均降水资料 3 级产品）是由 2 级 PR 资料应用 3A25 算法得到的各种月尺度降水统计资料。资料包括两种空间分辨率：（1）5x 5经纬度格点的标准空间尺度；（2）0.5x 0.5的高分辨率。（3）数据处理过程3A12：利用 3A12 算法读取 2A12 资料，然后格点化到 0.5经纬度格点上。其数据流是 TMI 1A 资料 = TMI 定标后的亮度温度资料 1B11 = TMI 降雨结构资料 2A12 = TM
6、I 每月廓线资料 3A12。3A25 资料是在 PR 第 2 级数据产品的基础上计算得出的在 1 个月内的多种统计要素。下图是 TRMM 数据处理流程图 ：（4）反演算法理论（5）数据质量状况3A12 和 3A25 产品均已通过严格的质量控制。TRMM 卫星的运行高度在 2001 年 8 月 7 日-24 日期间由 350km 调整到了403km。这次轨道抬升调整明显地延长了卫星的寿命。2001 年 8 月 7 日前为轨道抬升前（pre-boost） ，2001 年 8 月 24 日后为轨道抬升后(post-boost)。从2001 年 12 月开始，TRMM 科学计划小组开始发放所有轨道抬升
7、后的数据产品。由于轨道变更引起了 TRMM 卫星探测资料的前后不一致，详细情况在每个轨道的产品中有说明。对于 TRMM 的 5.0 版本数据产品，所有的轨道抬升后数据文件在其文件名的产品版本号部分标记为5A，而轨道抬升前的数据文件产品版本号则标记为5。对于 6.0 版本，轨道抬升前后的数据文件版本号没有区别。（6）产品特性3A12 产品的资料格式结构名称 类型 记录长度 (byte)维数（记录数） 刻度 值域 单位 描述ECS Core Metadata 字符型 10,000 - - - - ECS 核心元数据PS Metadata 字符型 10,000 - - - - 产品元数据GridSt
8、ructure 字符型 5,000 - - - - 格点详细的几何学描述SurfaceRain 浮点型 4 nlat*nlon 0.03000.0 mm/h南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的月平均瞬时降雨速率ConvectRain 浮点型 4 nlat*nlon 0.03000.0 mm/h南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的月平均瞬时对流性降雨速率StratiformRain 浮点型 4 nlat*nlon 0.03000.0 mm/h南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的月平均瞬时层云降雨速率CldWater 浮点型 4 nlat*nlon*nlayer 0.010
9、.0 g/m3南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的每个垂直层次的月平均云中液态水含量PrecipWater 浮点型 4 nlat*nlon*nlayer 0.010.0 g/m3南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的每个垂直层次的月平均可降水含量CldIce 浮点型 4 nlat*nlon*nlayer 0.010.0 g/m3南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的每个垂直层次的月平均云中冰水含量PrecipIce 浮点型 4 nlat*nlon*nlayer 0.010.0 g/m3南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的每个垂直层次的月平均可降冰晶含量LatentH
10、eat 浮点型 4 nlat*nlon*nlayer -256256 deg/h南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格的每个垂直层次的月平均潜热释放量NpixTotal 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格上地表降水大于等于0.0(mm/h)的整月累积象素点数NpixRain 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格上地表降水大于 0.0(mm/h)的整月累积象素点数NpixConvectRain 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间的0.5x
11、 0.5网格上地表对流性降水大于0.0(mm/h)的整月累积象素点数NpixStratiformRain 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间的0.5x 0.5网格上地表层云降水大于0.0(mm/h)的整月累积象素点数NpixUnclassifiable 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间 0.5x 0.5网格上，那些不能归类为对流性降水或层云降水的地表降水大于 0.0(mm/h)的整月累积象素点数，包括那些不明确的象素点NpixAmbiguous 整型 4 nlat*nlon 0 10,000.0 南北纬 40 度之间
12、，0.5x 0.5网格上，地表降水大于等于0.0(mm/h)，并且降水标记也大于 0（不明确降水）的整月累积象素点数注释: nlayer = 14, 每个格点里的廓线层数。 Nlevel = 14, 每个格点里的潜热层数。3A25 产品的资料格式结构名称 类型 记录长度 (byte)维数（记录数） 值域 单位 描述ECS Core Metadata 字符型 10,000 - - - ECS 核心元数据PS Metadata 字符型 10,000 - - - 产品元数据GridStructure 字符型 5,000 - - - 给出格点详细的几何学描述Rain Rate Mean 1 浮点型 4
13、nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-1 5x 5格点的非零降雨率月平均值Rain Rates Dev. 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-1 5x 5格点的非零降雨率月标准差Conv. Rain Rate Mean 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-15x 5格点的对流云降水非零降雨率月平均值Conv. Rain Rates Dev. 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-15x 5格点的对流云降水非零降雨率月标准差Strat. Rain Rates Mean 1
14、 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-1 5x 5格点的层云降水非零降雨率月平均值Strat. Rain Rates Dev. 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-3000.0 mm h-1 5x 5格点的层云降水非零降雨率月标准差Zm Mean 1 浮点型 4 nlat*nlon*nh1 0.0-100.0 dBZ使用 1C-21 资料计算的5x 5格点的2、4、6、10 和 15km 高度雷达反射率和路径平均资料的月平均值Zm Dev.1 浮点型 4 nlat*nlon*nh1 0.0-100.0 dBZ使用 1C-21 资料计算的5x 5格点的
15、2、4、6、10、15km 高度雷达反射率和路径平均资料的月标准差值Conv. Zm Mean 1 浮点型 4 nlat*nlon*nh1 0.0-100.0 dBZ水平分辨率为 5x 5格点的对流云降水雷达反射率观测资料月平均值和使用 1C-21 资料计算得到的 2、4、6、10和 15km 高度的路径平均的月平均值Conv. Zm Dev. 1 浮点型 4 nlat*nlon*nh1 0.0-100.0 dBZ水平分辨率为 5x 5格点的对流云降水雷达反射率观测资料月标准差和使用 1C-21 资料计算得到的 2、4、6、10和 15km 高度的路径平均的月标准差Strat. Zm Mean
16、 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-100.0 dBZ水平分辨率为 5x 5格点的层云降水雷达反射率观测资料月平均值和使用 1C-21 资料计算得到的 2、4、6、10 和15km 高度的路径平均的月平均值Strat. Zm Dev. 1 浮点型 4nlat*nlon*nh10.0-100.0 dBZ水平分辨率为 5x 5格点的层云降水雷达反射率观测资料月标准差和使用 1C-21 资料计算得到的 2、4、6、10 和15km 高度的路径平均的月标准差Zt Mean 1 浮点型 4 nlat*nlon*nh1 0.0-80.0 dBZ5x 5格点的2、4、6、10 和 15km 高度的雷达反射率订正因子月平均值和使用 2A-25资料计算得到的路径平均的月平均
