亮度温度

概述

亮度温度是从大气顶部向上行驶的微波辐射的辐射的辐射,以等效的黑色体的温度为单位表示。亮度温度(或tB.)是通过被动微波辐射尺度测量的基本参数。在不同的微波频率下测量的亮度温度,用于遥感系统,以导出风,蒸气,云,雨和SST产品。乐动体育下载尽管传感器频率,通道分辨率,仪器操作和其他辐射计特性差异,但RSS使用均匀的处理技术产生高质量,仔细的互际数据,涵盖多个仪器的亮度温度数据记录在几十年内。在本页底部,我们包括有关访问我们亮度温度数据的信息,并链接到更详细的信息。

什么是亮度温度?

卫星被动微波辐射仪测量原始天线计数,从中确定天线温度,然后计算地球的亮度温度。大天线用于辐射计的各种通道,并且在操作期间,每个天线进料堆通过热和冷的目标,以便提供一致的校准的原始计数。亮度温度(也称为TB)是从地球大气层顶部向上行驶的微波辐射辐射的辐射的量度。从辐射计数到大气层TB的转换称为校准过程。需要几个校准处理步骤来导出TB值。微波辐射计结核病被认为是一种基本的气候数据记录,是我们派生风速,水蒸气,云液体水,雨率和海面温度的海洋测量的价值。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

我们从NASA,NOAA,DMSP或NRL等数据源获得每个微波辐射计的天线温度数据文件。为确保气候质量,校准的海洋产品数据集,我们首先将这些文件中的数据逆转到原始辐射计天线计数。该过程删除了数据提供者可能添加的校正或调整。一旦我们有原始计数,我们就前进如下所述。

处理方法

从原始辐射计数计算TB是一个复杂的多步骤,其中必须准确地表征多种效果,并对它们进行审计。这些效果包括辐射计非线性,校准目标中的缺陷,主要天线的发射和天线图案调整。RSS TB一致地校准,使得所有传感器的TB测量可用于构造多码时间序列。乐动体育官方2.0乐动苹果手机无雨的海洋用作绝对校准参考,以及我们在没有雨中的缺失的海洋和干预气氛中的绝对校准参考和我们最先进的气氛可以预测大气层TB高精度。一套完整的所有SSM / I的校准描述可用。虽然文档描述了SSM / I传感器,但该方法适用于其他辐射计。

所需的几个步骤总结在下微波辐射计的表格中,并在下面进一步讨论。

微波辐射仪的校准步骤

地理位置分析

调整态度

沿扫描校正

绝对校准

热负荷纠正

天线发射率

SSM / I. NRL / RSS. 是的 APC. 0.
SSMIS. rss. 是的 APC. 是的 0.5-3.5%
TMI. rss. 动态的 是的 APC. 3.5%
温莎特 NRL / RSS. 固定的 是的 APC. 是的 0.
amsre. rss. 固定的 是的 APC. 是的 0.
amsr2. rss. 是的 APC. 是的 0.

第一步是地理位置。知道任何后续搭配或进行的每次测量所需的确切位置。我们使用升序减去降价,看看小海岛,并确保它们不会“移动”。Geolocation并不总是由RSS执行,如表[NRL =海军研究实验室,GSFC = Goddard Space Vistram Center]所示。乐动帐号注册对地理定位的校正与仪器安装误差的校正不同(也称为辊/俯仰/横摆校正)也必须寻址。

通过将天线温度与由我们的辐射转移模型模拟的那些进行比较来执行表中列出的剩余校正。海洋表面乐动体育下载和中间气氛的遥感系统的大气辐射转移模型(RTM)已经不断开发和精制30多年,在1-100 GHz(微波)谱中是对海洋观测的高度准确。海面模型组件包括偏振风速和方向,方向具有表面发射率和散射的依赖性。我们的RTM的大气组分依赖于最新和相关的氧气和蒸汽的测量。乐动体育官方2.0乐动苹果手机

姿态调整包括纠正航天器指向误差。航天器指向由多种不同的方法确定,优选的是星形跟踪器。另一种方法是Horizo​​ n平衡传感器。对于SSM / I,没有给出指向信息,所以假设是正确的。TMI具有动态指向校正,因为轨道上使用的地平线传感器的变化不如星形跟踪器。在轨道止痛之后,禁用地平线传感器,并从两个车载陀螺仪中确定指向,也不像星形跟踪器那样准确。AMSR-E没有指出问题,因为Aqua Satellite有一个明星追踪者。ADEOS-II上的AMSR需要动态校正,而Windsat需要将简单的固定校正固定到辊/间距/偏航。

当镜子旋转时,在地球场景的边缘,将开始含有诸如卫星本身或冷镜的一部分的障碍物。另外,在扫描期间,天线侧链图案可能导致来自航天器的不同部分的贡献。每个仪器都需要沿扫描校正。

接下来我们执行天线模式校正(APC)。APC是确定预启动的,并且由溢出和交叉极化值组成。在发射之后,调整溢出和交叉偏振值,使得测量的天线温度与RTM模拟的天线温度匹配。所有乐器都需要这种校正。

只有一些辐射仪需要热负荷热梯度校正。使用两种已知的温度完成从微波辐射仪计数的TB的测定来推断地球场景温度。对于每次扫描,天线进料堆观察反射冷空间的镜子(已知温度为2.7 k)和由几个热敏电阻测量的热吸收器。假设线性响应,然后通过将斜率拟合到这两个已知的测量(热和冷)来确定地球场景温度。乐动体育官方2.0乐动苹果手机该2点校准系统连续补偿辐射计增益和噪声温度的变化。这种看似简单的校准方法充满了微妙的困难。冷镜相对无故障,只要我们在寒冷的空间视图上侵入时,我们会注意到寒冷的空间视图并移除受月亮影响的值。热吸收器更为有问题。热敏电阻通常不会在热吸收器上充分测量热梯度。例如,AMSR-E需要热负荷校正,因为AMSR-E热负荷中的设计缺陷。 The hot load acts as a blackbody emitter and its temperature is measured by precision thermistors. Unfortunately, during the course of an orbit, large thermal gradients develop within the hot load due to solar heating making it difficult to determine the average effective temperature from the thermistor readings. The thermistors themselves measure these gradients and may vary by up to 15 K. Several other radiometers have had similar, but smaller, issues.

最后,假设主反射器是一个完美的反射器,发射率为0.0,但情况并非总是如此。TMI测量中的偏差归因于初级天线的劣乐动苹果手机乐动体育官方2.0化,因为在TMI的低空(350km)处存在于TMI的原子氧气导致薄的气相沉积铝涂层的快速氧化在石墨初级天线上。因此,测量的辐射由反射的地球场景和天线排放组成。在校准程序期间推导出天线的发射率为3.5%。天线发射率校正利用来自仪器热敏电阻的附加信息来估计天线温度,从而降低时间方差的效果。对于所有TMI频道,该发射率是恒定的。SSMIS仪器还具有发光天线,发射率随着频率的函数而似乎增加,从0.5增加到3.5%。

数据可用性和访问

亮度温度被视为中间产品,而不是典型的地球系统数据记录(ESDR)。我们的亮度温度数据可通过下表中列出的不同数据中心提供。

仪器/卫星 RSS亮度温度数据可用性
亮度温度表的仪器(2014年8月更新)

SSMI在DMSP上
(F08,F10,F11,F13,F14,F15)

RSS V7 TBS在NETAA NCDC以NETCDF格式分发

SSMIS在DMSP上
(F16,F17)

RSS V7 TBS在NETAA NCDC以NETCDF格式分发
在科里奥里斯的风莎 RSS V7 TBS不公开可用
TMI在TRMM上 RSS V7 TBS不公开可用
AMSR-E AQUA RSS V7 TBS分布在NSIDC(注意:NSIDC在其系统中使用不同的版本号)
AMSR2关于GCOM - W1 RSS V7 TBS不公开可用

有两份文件可用于SSM / I和SSMIS的NetCDF RSS V7 TB数据产品的内容(请参阅左侧的链接)。

在以下时间段期间,SSM / I和SSMIS传感器可用于SSM / I和SSMIS传感器的亮度温度数据:

仪器 开始日期 停止日期
F08 SSM / I 1987年7月 1991年12月
F10 SSM / I 1990年12月 1997年11月
F11 SSM / I 1991年12月 2000年5月
F13 SSM / I 1995年5月 2009年11月
F14 SSM / I 1997年5月 2008年8月
F15 SSM / I 1999年12月 目前(不要在2006年8月以后使用气候研究)
F16 SSMIS. 2003年10月 当下
F17 SSMIS. 2006年12月 当下
F18 SSMIS. 2009年10月 目前(数据目前没有在RSS上获得)
F19 SSMIS. 2014年4月 目前(数据目前没有在RSS上获得)